A termodinamika első főtétele
A termodinamika legelső törvénye szerint az energiát nem lehet létrehozni vagy megsemmisíteni, de megváltoztatni igen. Ez a törvény képezi az energiamegmaradás elvének alapját. Ez azt jelenti, hogy bármi, ami energiát használ, az energiát egyik fajtából egy másikba változtatja. Például az edzés az energiát az ételből mozgási (mozgás) energiává változtatja. Energiát nem lehet létrehozni, és soha nem is fogy el. Kivéve az örökmozgást, amely rejtély marad. Az energia csak a formáját változtatja. Az emberek a változásokat hasznos munkára használhatják. A klasszikus mechanikában az energia formáira példa a hő, a fény, a mozgási (mozgás) vagy a potenciális energia. A modern fizikában azonban úgy tartják, hogy csak kétféle energia létezik - a tömeg és a mozgási energia, bár ez nem biztos, hogy segít azoknak, akik nem ismerik a bonyolultabb fizikát.
A törvény azt jelenti, hogy a világegyetem teljes energiája állandó. Az energia azonban átvihető az univerzum egyik részéből a másikba.
A termodinamika első törvényének a tudósok által leggyakrabban használt megfogalmazása a következő:
Történelem
James Prescott Joule volt az első, aki kísérletekkel megállapította, hogy a hő és a munka átalakítható.
A termodinamika első törvényét először Rudolf Clausius fogalmazta meg 1850-ben: "Létezik egy E állapotfüggvény, amelyet "energiának" nevezünk, és amelynek differenciája egyenlő az adiabatikus folyamat során a környezettel kicserélt munkával."
Termodinamika és mérnöki tudományok
A termodinamikában és a mérnöki tudományokban természetes, hogy a rendszerre úgy gondolunk, mint egy hőmotorra, amely munkát végez a környezetével, és azt állítjuk, hogy a fűtés által hozzáadott teljes energia egyenlő a belső energia növekedésének és a rendszer által végzett munka összegével. Ezért δ W {\displaystyle \delta W} a 
rendszer által a környezetén végzett munka miatt a rendszer által elveszített energia mennyisége. A termodinamikaiciklus azon szakaszában, amikor a motor munkát végez, δ W {\displaystyle \delta W} pozitív, de mindig lesz olyan szakasza a ciklusnak, amikor δ W {\displaystyle \delta W} negatív, pl. amikor a munkagázt sűrítik. Ha δ W {\displaystyle \delta W} a rendszer által végzett munkát jelenti, akkor az első törvényt írjuk fel:
d U = δ Q - δ W {\displaystyle \mathrm {d} U=\delta Q-\delta W\,} 
Az emberek nem értenek egyet abban, hogy az energia pozitív vagy negatív szám. Tehát δ Q {\displaystyle \delta Q} a 
rendszerből kiáramló hő, δ W {\displaystyle \delta W} pedig a rendszerbe beáramló munka:
d U = - δ Q + δ W {\displaystyle \mathrm {d} U=-\delta Q+\delta W\,} 
Emiatt a kétértelműség miatt nagyon fontos, hogy az első törvényt érintő vitában kifejezetten megállapítsuk a használt jelkonvenciót.
dU = a belső energia változása
Q = hő
W = munka
Kapcsolódó oldalak
Kérdések és válaszok
K: Mi a termodinamika első törvénye?
V: A termodinamika első törvénye az, hogy az energiát sem létrehozni, sem megsemmisíteni nem lehet, csak egyik formából a másikba átváltani.
K: Mi az energia megőrzésének elve?
V: Az energiamegmaradás elve azt jelenti, hogy bármi, ami energiát használ, az energiát egyik fajtából egy másikba változtatja.
K: Létezhetnek-e valaha is örökmozgó gépek?
V: Nem, örökmozgó gépek soha nem létezhetnek, mert ezzel megszegnék a fizika egyik alapvető törvényét, amely kimondja, hogy energiát sem létrehozni, sem megsemmisíteni nem lehet.
K: Milyen energiaformákra van példa a klasszikus mechanikában?
V: A klasszikus mechanikában az energia formái közé tartozik például a hő, a fény, a mozgási (mozgás) vagy a potenciális energia.
K: Hányféle energia létezik a modern fizikában?
V: A modern fizikában úgy tartják, hogy csak kétféle energia létezik - a tömeg és a mozgási energia -, bár ez nem biztos, hogy segít azoknak, akik nem ismerik az összetettebb fizikát.
K: A világegyetem teljes energiája állandó?
V: Igen, a világegyetem (vagy bármelyik zárt rendszer) teljes energiája állandó. Az energia azonban átvihető az univerzum egyik részéből a másikba.
K: Mi a tudósok által leggyakrabban használt megfogalmazása a termodinamika első törvényének?
V: A termodinamika első törvényének a tudósok által leggyakrabban használt megfogalmazása az, hogy energiát nem lehet létrehozni vagy megsemmisíteni; csak átvinni vagy átalakítani egyik formából a másikba.
