Первый закон

Первый закон термодинамики представляет собой закон сохранения и превращения энергии для термодинамических систем. Он устанавливает количественную связь между изменением внутренней энергии системы и внешним воздействиями на нее. Применительно к закрытой системе его записывают в следующем виде:

;

,

где – элементарная работа, Дж, изменения давления, которая в зависимости от решаемой задачи называется полезной внешней, располагаемой или технической.

Согласно первому закону внутренняя энергия системы изменяется только при ее взаимодействии с окружающей средой. Это означает, что величина внутренней энергии не зависит от того, установилось ли в системе внутреннее равновесие. Поэтому изменение внутренней энергии системы будет одинаковым независимо от того, оказано ли внешнее воздействие равномерно на всю систему в целом или только на ее часть. Это же относится к энтальпии. По свойству полного дифференциала и , поэтому из первого закона термодинамики следует , т.е. при осуществлении кругового процесса в тепловом двигателе нельзя получить работы «из ничего». Такой гипотетический двигатель, который позволил бы это сделать, называют вечным двигателем первого рода. В связи с этим первый закон термодинамики нередко называют принципом невозможности вечного двигателя первого рода, т.е. нельзя построить тепловой двигатель, производящий работу против внешних сил (внешнюю работу) без затраты теплоты.