Termodünaamika esimene seadus
Termodünaamika esimene seadus ütleb, et energiat ei saa luua ega hävitada, kuid seda saab muuta. See seadus on energia säilimise põhimõtte aluseks. See tähendab, et kõik, mis kasutab energiat, muudab energiat ühest energialiigist teiseks. Näiteks muudab treenimine energia toidust kineetiliseks (liikumisenergiaks). Energiat ei saa luua ja see ei kao kunagi. Välja arvatud igavene liikumine, mis jääb mõistatuseks. Energia lihtsalt muudab oma vormi. Inimesed saavad kasutada muutusi selleks, et teha kasulikku tööd. Klassikalises mehaanikas on energia vormid näiteks soojus, valgus, kineetiline (liikumine) või potentsiaalne energia. Tänapäevases füüsikas peetakse siiski, et on ainult kaks liiki energiat - mass ja kineetiline energia, kuigi see ei pruugi olla abiks neile, kes ei ole kursis keerukama füüsikaga.
Seadus tähendab, et universumi koguenergia on konstant. Siiski võib energiat kanda üle universumi ühest osast teise.
Teadlaste poolt kasutatav termodünaamika esimese seaduse kõige tavalisem sõnastus on järgmine:
Ajalugu
James Prescott Joule oli esimene inimene, kes avastas katsetega, et soojus ja töö on muundatavad.
Esimese termodünaamika esimese seaduse selgesõnalise avalduse esitas Rudolf Clausius 1850. aastal: "On olemas olekufunktsioon E, mida nimetatakse "energiaks" ja mille diferentsiaal on võrdne adiabaatilise protsessi käigus ümbritseva keskkonnaga vahetatud tööga."
Termodünaamika ja tehnika
Termodünaamikas ja tehnikas on loomulik mõelda süsteemist kui soojusmootorist, mis teeb tööd ümbritsevale keskkonnale, ning väita, et kütmisel lisanduv koguenergia on võrdne sisemise energia suurenemise ja süsteemi poolt tehtud töö summa. Seega δ W {\displaystyle \delta W} 
on energia hulk, mille süsteem kaotab tänu süsteemi poolt ümbritsevale keskkonnale tehtavale tööle. Termodünaamilisetsükli ajal, mil mootor teeb tööd, on δ W {\displaystyle \delta W} positiivne, kuid alati on tsükli osa, kus δ W {\displaystyle \delta W} on negatiivne, nt kui töögaas surutakse kokku. Kui δ W {\displaystyle \delta W} kujutab süsteemi poolt tehtud tööd, siis kirjutatakse esimene seadus:
d U = δ Q - δ W {\displaystyle \mathrm {d} U=\delta Q-\delta W\,} U=\delta Q-\delta W\,} 
Inimesed ei ole ühel meelel, kas energia on positiivne või negatiivne arv. Nii et δ Q {\displaystyle \delta Q} 
on soojusvoog süsteemist välja ja δ W {\displaystyle \delta W} on töö süsteemi sisse:
d U = - δ Q + δ W {\displaystyle \mathrm {d} U=-\delta Q+\delta W\,} 
Selle mitmetähenduslikkuse tõttu on väga oluline, et igas esimese seadusega seotud arutelus oleks selgesõnaliselt kindlaks määratud kasutatav märgikonventsioon.
dU = siseenergia muutus
Q = soojus
W = töö
Seotud leheküljed
Küsimused ja vastused
K: Mis on termodünaamika esimene seadus?
V: Termodünaamika esimene seadus on, et energiat ei saa luua ega hävitada; see võib muutuda ainult ühest vormist teise.
K: Mis on energia säilimise põhimõte?
V: Energia säilimise põhimõte tähendab, et kõik, mis kasutab energiat, muudab energiat ühest energialiigist teise.
K: Kas perpetuum mobile võib kunagi eksisteerida?
V: Ei, igiliikurid ei saa kunagi eksisteerida, sest see rikuks füüsika põhiseadus, mis ütleb, et energiat ei saa luua ega hävitada.
K: Millised on näited energia vormidest klassikalises mehaanikas?
V: Klassikalises mehaanikas on näiteks soojus, valgus, kineetiline (liikumine) või potentsiaalne energia.
K: Mitu liiki energiat on tänapäeva füüsikas?
V: Kaasaegses füüsikas arvatakse, et energia liike on ainult kaks - mass ja kineetiline energia, kuigi see ei pruugi olla abiks neile, kes ei ole kursis keerukama füüsikaga.
K: Kas universumi koguenergia on konstantne?
V: Jah, universumi (või mis tahes suletud süsteemi) koguenergia on konstant. Siiski võib energiat kanda üle universumi ühest osast teise.
K: Milline on teadlaste poolt kõige sagedamini kasutatav termodünaamika esimese seaduse sõnastus?
V: Teadlaste poolt kasutatav termodünaamika esimese seaduse kõige tavalisem sõnastus on, et energiat ei saa luua ega hävitada; seda saab ainult üle kanda või muundada ühest vormist teise.
