Первый закон (начало) термодинамики

 

Первый закон термодинамики представляет собой закон сохранения энергии. Если сообщить телу количество тепла ΔQ (рис.9.4), тело может за счет этого тепла увеличить свою внутреннюю энергию на величину ΔU и, кроме того, выполнить работу ΔA , причем в силу закона сохранения энергии: ΔQ=ΔU+ΔA

Последние выражение удобнее записать для малого изменения состояния системы, вызванного сообщением ей малого количества тепла δQ и совершением системой элементарной работы δAδQ = dU+δA       (9.10)

 

 

Различие в записи малого приращения внутренней энергии dU и элементарного количества теплоты δQ, а также элементарной работы δA объясняется следующим соображениями. Как уже отмечалось, внутренняя энергия системы является функцией ее состояния. Следовательно, при любом процессе, в результате которого система вновь возвратилась в некоторое состояние, полное изменение ее внутренней энергии равно нулю. Математически это записываться в виде уравнения , которое является необходимым и достаточным условием того, что внутренняя энергия системы U представляет собой, так называемый полный дифференциал dU. Работа и теплота такими свойствами не обладают. Поэтому δQ и δА не являются полными дифференциалами, эти величины являются “Функциями процесса” (см. рис. 9.3)

Таким образом:

δQ = dU+δA

Первый закон термодинамики формулируется следующим образом:

теплота, переданная системе, расходуется на изменение ее внутренней энергии и на совершение работы.