Tehnička termodinamika - Kemijsko-tehnološki fakultet

_____________________________________________Prvi glavni zakon termodinamike
2. PRVI GLAVNI ZAKON
TERMODINAMIKE
Upoznati ćemo se s nekim novim termodinamičkim pojmovima. Ranije
smo upoznali termičke veličine stanja: tlak, volumen, temperaturu i njima
opisivali stanja tvari, te pomoću njih izveli plinske zakone i jednadžbu stanja
idealnog plina. U tehničkoj termodinamici bavit ćemo se ispitivanjima stanja
plinovitih tvari, koje se susreću u toplinskim strojevima, te u svrhu opisa stanja
ispitivanih tvari uvest ćemo pojam termodinamički sustav.
Pod termodinamičkim sustavom podrazumijeva se određena količina tvari
ili određen prostor kroz koji tvar protiče. Općenito govoreći, dio materije koji
proučavamo sačinjava sustav; sve izvan njega čini okolinu. Razlikujemo zatvorene
i otvorene sustave, sustave s pomičnom ili nepomičnom stijenkom te toplinski
nepropusne i toplinski propusne sustave. Najvažnija osobina granica sustava,
s aspekta termodinamike, je svojstvo da toplinu propušta ili ne propušta. Ukoliko
granica sustava ne propušta toplinu govorimo o izoliranom sustavu.
Prvi glavni zakon termodinamike je zakon o energiji koji kaže da je i
toplina jedan oblik energije. Ovu spoznaju prvi put je objavio R.J. Mayer, 1842.
godine. Neovisno jedan od drugoga do iste spoznaje došli su S. Carnot i J.P.
Joule. Energija je jedan od najznačajnijih pojava u prirodi. Ona prati sve promjene.
Primjer: padanje kamena, izgaranje ugljena, djelatnost živih bića itd. vezane
su s apsorpcijom ili emisijom energije. Definicija pojma energije svejedno je
neprecizna i traži poznavanje niza drugih pojmova i fizikalnih veličina.
Tako, energija je sposobnost vršenja rada, rad je djelovanje sile na nekom
putu, a sila je jednaka umnošku mase i ubrzanja. Zašto je to tako? Zato što je
energija jedna od temeljnih fizičkih veličina, a njih je teško definirati. Energija
je zapravo jedan od oblika kretanja materije, odnosno svojstvo materije. Naime,
svakom materijalnom tijelu svojstveno je kretanje te se energija očituje u razno-
49