Характеристика первого закона термодинамики

В основе первого закона термодинамики, как и закона сохранения и превращения энергии, лежит принцип эквивалентности различных форм движения материи (видов энергии).

Применительно к термодинамической системе и окружающей среде, которые обмениваются энергией между собой, закон сохранения энергии утверждает, что изменение внутренней энергии системы равно изменению энергии окружающей среды, взятому с обратным знаком.

Работу (независимо от рода) принято считать положительной, если она приводит к уменьшению внутренней энергии системы, то есть работа «совершается» термодинамической системой над окружающей средой.

С учетом правила знаков первый закон термодинамики для изолированной системы может быть математически представлен в следующем виде:

где Q ‒ количество теплоты; W ‒ количество механической работы; Ai ‒ сумма количеств немеханических работ разного рода (электрической, химической и т.п.).

В применении к термомеханической изолированной системе первый закон термодинамики записывается в виде уравнения:

и формулируется следующим образом: изменение внутренней энергии термодинамической системы равно разности между количеством теплоты, подведенной к системе, и количеством механической работы, совершенной системой.