В чем физический смысл dU=Q-A первого закона термодинамики?

Физический смысл dU = Q - A заключается в том, что изменение внутренней энергии системы равно теплоте, полученной системой, за вычетом работы, совершённой самой системой.

Смысл в глубоком Баралгине.

В зависимости от того, над газом совершили работу или газ совершил работу:

Уравнения физического смысла dU = Q - A (или эквивалентного dU = Q + A') заключаются в балансе энергии в системе. Внутренняя энергетическая (U) система меняется из-за двух факторов: теплообмена (Q) и совершенства работы (А).

Давайте разберем каждый член уравнения:

dU: Изменение внутренней энергетической системы. Это мера изменения кинетической энергии молекулы газа и надежной энергии их взаимодействия. Увеличение dU означает, что внутренняя энергия системы увеличилась.

Вопрос: Теплота, передаваемая система. Положительное Q означает, что система передает тепло (например, при нагреве). Отрицательное Q означает, что система отдала тепло окружающей среде. В вашем случае Q — это теплота, полученная газом при нагреве.

A: Работа, совершённая система. Это ключевой момент, который часто вызывает путаницу. Положительная работа (A > 0) означает, что система обеспечивает работу сверх условий (например, расширение газа, толкающего поршень). Отрицательная работа (A < 0) означает, что работа совершена над системой (например, удлинение газа внешнего усилия). В вашем случае газ сжимается , значит, работа происходит над газом, поэтому A < 0.

А' = -А: Работа, совершенная над системой. Использование A' просто составляет формулу более направленной для некоторых людей, период, который положительная работа над системой увеличивает внутреннюю энергию.

Почему мы вычитаем A (или заменить A')?

Нельзя, что мы «вычитаем работу от процесса, не связанного с этой работой». Работа и теплота – это два разных пути передачи энергии в систему или из нее, которые влияют на изменение внутренней энергии. Если газ совершает работу (А > 0), то часть энергии, которую он получил в виде тепла, расходуется на эту работу, и, следовательно, прирост внутренней энергии будет меньше, чем просто полученное тепло. Если же над газом делают работу (A < 0), эта работа увеличивает его внутреннюю мощность.

Пример с исправлением газа:

Вы нагрели газ (Q > 0) и сжали его (A < 0, A' > 0).

Нагрев увеличения внутренней подачи газа.
Сжатие тоже увеличивает внутреннюю энергию газа, потому что внешняя сила совершает работу над ним.
Таким образом, полное изменение внутренней энергии будет: dU = Q + A' = Q - A. Оба процесса (нагревание и сжатие) привели к увеличению внутренней энергии газа.

В вашем вопросе есть неточность: Вы пишете «Сжатие получения q тепла». Сжатие себя по себе не обязательно означает получение тепла. Сжатие может быть адиабатическим (без учета теплообмена с учетом сохранения), при этом Q = 0, и изменение внутренней энергии тела определяется работой, совершаемой над газом: dU = A' = -A.

В итоге, формула dU = Q - A (или dU = Q + A') – это просто математическое выражение закона сохранения энергии для термодинамической системы. Она показывает, что изменение внутренней энергетической системы равно разности между полученной теплотой и работой, совершенной системой. Важно правильно понимать работу знаков A и A', чтобы правильно использовать формулу.

Засунь мысленно газ в сосуд с поршнем.
Заталкиваешь поршень внутрь - газ сопротивляется, давит на поршень, ты совершаешь положительную работу, заталкивая поршень, газ - отрицательную.
Если поршень движется в обратную сторону, то знаки работ меняются.

Холодильник и кондиционер - вот физический смысл этого закона.

В чем физический смысл dU=Q-A первого закона термодинамики?

Пытаетесь математическим путём постигнуть философское понятие (смысл), исследуя абстрактные модели?!

Коль РАЗУМНЫ, поймёте лишь взаимосвязь "операндов" и не более!...

Формула
dU=Q−A просто отражает энергетический баланс системы: сколько энергии вошло в систему, сколько ушло в виде работы, и сколько осталось внутри в виде изменения внутренней энергии.