Первое начало термодинамики. Изменить внутреннюю энергию термодинамической системы можно двумя способами: путем совершения работы и путем теплообмена.

Изменить внутреннюю энергию термодинамической системы можно двумя способами: путем совершения работы и путем теплообмена.

В любом случае: ∆U=U₂ – U₁ ∆U=Q₂ – Q₁

Работа считается положительной, если она совершается против внешних сил

Q = ∆U + A – первое начало термодинамики – теплота, сообщаемая системе, расходуется на изменение ее внутренней энергии и совершение работы против внешних сил – есть закон сохранения энергии.

Дифференциальная форма этого закона:

где δQ – бесконечно малое количество теплоты; dU – бесконечно малое изменение энергии; δА – элементарная работа.

Найдем работу, совершаемую газом при расширении. Рассмотрим газ, находящийся под площадью S в цилиндрическом сосуде. Газ, расширяясь совершает работу δА=Fdl=pSdl=pdV , где F – сила, с которой газ действует на поршень, dl –перемещение поршня. Произведенную работу можно изобразить графически с помощью кривой в координатах и V.

Рис.23 Рис.24

Элементарная работа равна pdV. Полная работа равна площади фигуры, ограниченной осью абсцисс, кривой p(V) и прямыми V₁ и V₂ или .