ПЕРШИЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМІКИ

Перший закон термодинаміки є однієї з форм закону збереження енергії. Відомо кілька рівнозначних формулювань цього закону:

1. Енергія системи постійна.

2. Вічний двигун 1 першого роду неможливий.

3. Енергія не зникає безвісти й не виникає з нічого, перехід її з одного виду в іншій відбувається в строго еквівалентних кількостях.

Перший закон термодинаміки є кількісною формою закону збереження енергії й математично записується так:

в інтегральному виді

, (2)

у диференціальному виді

. (3)

Отже: внутрішня енергія системи при взаємодії системи з навколишнім середовищем збільшується на величину повідомленого системі тепла й зменшується на величину зробленою системою роботи.

Найчастіше в термодинаміку розглядають системи, що перебувають тільки під дією сил зовнішнього тиску. Роботу проти сил зовнішнього тиску називають роботою розширення й записують у вигляді:

. (4)

З обліком тільки цієї роботи перший закон термодинаміки запишеться:

dU = dQ – pdV, (5)

або

dQ = dU + pdV, (6)

т. е. поглинена системою теплота витрачається на збільшення внутрішньої енергії й на здійснення системою роботи розширення.