2.2.7 Первый закон термодинамики.
Закон сохранения энергии: энергия не появляется из ничего и не исчезает бесследно, она лишь передаётся от одного тела к другому или переходит из одного вида в другой, и при этом её значение сохраняется.
В различных разделах физики закон сохранения энергии имеет частные формулировки. В термодинамике его называют первым законом, и он отражает возможность изменения внутренней энергии двумя способами: совершением работы и теплопередачей. Существуют два вида записи первого закона термодинамики: либо через работу внешних сил (работа над газом), либо через работу внутренних сил (работа газа).
-
Изменение внутренней энергии системы при переходе из одного состояния в другое равно алгебраической сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе.
ΔU = A + Q. - Количество теплоты, переданное системе, идёт на изменение внутренней энергии системы и на совершение работы внутренними силами системы.
Q = ΔU + A′.
Первый закон термодинамики имеет упрощённые формы записи в некоторых процессах.
Изохорный процесс: изменение объёма равно нулю, работа не совершается.
ΔU = Q.
Изотермический процесс: изменение температуры, а значит и внутренней энергии, равно нулю.
Q = A′.
Адиабатный процесс: количество теплоты равно нулю.
ΔU = A.
Первый закон термодинамики не позволяет определить направление протекания термодинамического процесса.