Глава 2.6. Первое начало термодинамики

Исходя из закона сохранения энергии, можно выразить увеличение внутренней энергии тела ( U) при его нагревании. Если при нагревании тела было отдано количество энергии ( Q) и все это тепло перешло нагретому телу .

В любой тепловой машине часть тепла, передаваемая нагреваемому телу (пару, газу), идет на совершение работы A, поэтому

Однако, весь запас внутренней энергии тела ни при каких условиях не может превратиться целиком в другие виды энергии или в механическую работу, то есть Q ни никогда не может быть равно А

КПД тепловой машины будет равен:

то есть всегда будет меньше единицы.

В течение 1000-тий люди пытались разработать вечный двигатель первого рода. Считалось, что главное препятствие – сопротивление среды. Но даже в идеальной тепловой машине в которой вся тепловая энергия должна полностью переходить в работу, т.е. Q = А, для совершения нового цикла работы А требуется новая порция энергии Q, то есть вечный двигатель первого рода невозможен.

Первое начало касается процесса энергообмена, его количественной стороны. Оно указывает, сколько энергия участвует в превращениях, на что она расходуется, и как переходит от тела к телу.

Сообщенное телу (или системе) количе­ство теплоты увеличивает внутреннюю энергию этого тела и заставляет его совершать работу. При этом работа не может превышать количество сообщенной телу тепловой энергии, т.е.«вечный двигатель первого рода» невозможен.