Уравнение первого начала термодинамики описывает закон сохранения энергии в термодинамических системах. Давайте разберем, как оно формулируется и что означает каждая переменная.

Первое начало термодинамики можно записать следующим образом:

Где:

• Q - это количество теплоты, переданное системе.
• ΔU - это изменение внутренней энергии системы.
• A - это работа, совершенная системой.

Теперь давайте подробно рассмотрим каждую из этих величин и их взаимосвязь:

1. Количество теплоты (Q): Это энергия, переданная системе в виде тепла. Например, если мы нагреваем газ, то мы передаем ему тепло.
2. Изменение внутренней энергии (ΔU): Это разница во внутренней энергии системы до и после процесса. Внутренняя энергия зависит от температуры, объема и количества вещества в системе.
3. Работа (A): Это энергия, переданная системе в результате механических процессов. Например, если газ расширяется, он выполняет работу против внешних сил.

Теперь, если мы рассматриваем систему, в которой происходит теплообмен и работа, то закон сохранения энергии говорит нам, что количество теплоты, переданное системе, равно сумме изменения внутренней энергии и работы, совершенной системой.

Таким образом, первое начало термодинамики устанавливает связь между теплотой, работой и внутренней энергией, и позволяет анализировать процессы, происходящие в термодинамических системах.