Wat beschrijft de eerste hoofdwet van de warmteleer?
De eerste hoofdwet van de warmteleer beschrijft wat er gebeurt als aan een systeem warmte wordt toegevoerd. Deze warmte kan namelijk worden gebruikt om de inwendige energie van het systeem te vergroten of om (uitwendige) arbeid te verrichten. De eerste hoofdwet wordt ook wel de wet van behoud van energie genoemd.
Q = ΔEpot + ΔEkin + Wu
met:
Q = de warmte die aan het systeem wordt toegevoerd
ΔEpot = de toename van de potentiële energie van de moleculen
ΔEkin = de toename van de kinetische energie van de moleculen
Wu = de (uitwendige) arbeid die door de moleculen wordt verricht
ΔEpot en ΔEkin hebben betrekking op het inwendige van een systeem. Wu is de uitwendige arbeid die een systeem kan uitoefenen.
In de onderstaande tabel staan een aantal bijzondere situaties en de gevolgen hiervan op de termen uit de eerste hoofdwet.
| situatie | dit wil zeggen: |
|---|---|
| adiabatisch proces | Q = 0 |
| (ideaal) gas | ΔEpot = 0 |
| isotherm proces1) | ΔEkin = 0 |
| isochoor proces | Wu |