Первый закон термодинамики

Первый закон термодинамики является одной из форм закона сохранения энергии.Известно несколько равнозначных формулировок этого закона:

1. Энергия системы постоянна.

2. Вечный двигатель 1 первого рода невозможен.

3. Энергия не исчезает бесследно и не возникает из ничего, переход её из одного вида в другой происходит в строго эквивалентных количествах.

Первый закон термодинамики является количественной формой закона сохранения энергии и математически записывается так:

в интегральном виде

, (1.2)

в дифференциальном виде

. (1.3)

Итак: внутренняя энергия системы при взаимодействии системы с окружающей средой увеличивается на величину сообщённого системе тепла и уменьшается на величину совершённой системой работы.

Чаще всего в термодинамике рассматривают системы, находящиеся только под действием сил внешнего давления. Работу против сил внешнего давления называют работой расширения и записывают в виде:

. (1.4)

С учётом только этой работы первый закон термодинамики запишется:

dU = dQ – pdV, (1.5)

или

dQ = dU + pdV, (1.6)

т. е. поглощённая системой теплота расходуется на увеличение внутренней энергии и на совершение системой работы расширения.