ПЕ́РВОЕ НАЧА́ЛО ТЕРМОДИНА́МИКИ
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ПЕ́РВОЕ НАЧА́ЛО ТЕРМОДИНА́МИКИ, один из осн. законов термодинамики, обобщающий закон сохранения энергии (установленный ранее для механич. систем) на процессы, связанные с передачей теплоты. Впервые сформулировано Ю. Р. Майером в 1841, доказано экспериментально Дж. П. Джоулем в 1843–50. Всеобщий характер закона сохранения энергии математически обосновал Г. Гельмгольц в 1847. Одна из формулировок П. н. т.: не существует вечного двигателя 1-го рода, т. е. такого, который совершает работу без потребления энергии из к.-л. источника.
П. н. т. устанавливает связь между изменением внутр. энергии U системы, работой A, которую система совершает против внешних сил, и количеством теплоты Q, получаемым системой из окружающей среды: U2-U1=–A+Q. Здесь A и Q – измеряемые величины, U1, U2 – внутр. энергия начального и конечного состояний системы. Внутр. энергия U является функцией состояния и зависит только от разности Q-A, но не от каждой из этих величин.
П. н. т. для бесконечно малых изменений состояния системы формулируется в дифференциальном виде: dU= –dA+dQ. Если система однородна (газ, жидкость) и её силовое взаимодействие с окружающей средой обусловлено только давлением p, то dA=pdV, где V – объём системы. Соответственно, dU= –pdV+dQ.
На основе П. н. т. и второго начала термодинамики создан эффективный математич. аппарат для исследования термодинамич. свойств веществ.