Першы пачатак тэрмадынамікі, або першы закон тэрмадынамікі — адмысловы выпадак закона захавання энергіі, які ўсталёўвае эквівалентнасць цеплыні і работы.
Сёння колькасная ўзаемасувязь між цеплынёй і работай зразумелая і ледзь не відавочная. Здаецца цалкам натуральным, што абедзве велічыні маюць адную і тую ж адзінку вымярэння (у Міжнароднай сістэме адзінак вымярэння СІ — джоўль). Але так было не заўжды. Эквівалентнасць колькасці цеплыні і работы абгрунтавалі ў сваіх даследаваннях Юліус Маер (1814—1895), Джозеф Блэк (1728—1799), Джэймс Джоўль (1818—1899), Герман Гельмгольц (1821—1894).
Пачынаючы з 1850 г. па прапанове Р. Клаўзіўса (1822—1888) прынцып эквівалентнасці колькасці цеплыні і работы стаў называцца «першым пачаткам механічнай тэорыі цеплыні (тэрмадынамікі)».
Фармулёўкі Існуе некалькі фармулёвак першага пачатку тэрмадынамікі:
1) Колькасць цеплыні ( [Дж]), перададзеная сістэме, выдаткоўваецца на павелічэнне ейнай унутранай энергіі ( [Дж]) і на работу (У тэрмадынаміцы работа звычайна абазначаецца літарай . [Дж]), здзяйсняемую сістэмай супраць вонкавых сіл.
З улікам таго, што работа знешніх сіл супрацьлеглая рабоце сістэмы, першы пачатак можна сфармуляваць у выглядзе:
2) Колькасць унутранай энергіі сістэмы раўняецца суме перададзенай колькасці цеплыні і работы, здзяйсняемай над сістэмай вонкавымі сіламі ( [Дж]).
Калі змяненне цеплавой энергіі адмоўнае (), значыць, ад сістэмы адводзіцца цеплыня.
Першы пачатак тэрмадынамікі робіць немагчымым здзяйсненне старажытнай мары чалавецтва — вечнага рухавіка, які працаваў бы вечна, выконваючы бясконцую работу. Вечным рухавіком першага роду называюць рухавік, які мае вышэйшы за 100 адсоткаў каэфіціент карыснага дзеяння.
Сапраўды, для выканання работы ў сістэмы ёсць толькі дзве крыніцы — падведзеная звонку энергія і вычарпальныя запасы ўнутранай энергіі. Такім чынам, падыходзім да трэцяй фармулёўкі першага пачатку тэрмадынамікі:
3) Вечны рухавік першага роду немагчымы.
Асобныя выпадкі Калі разглядаць першы пачатак тэрмадынамікі ў дачыненні да газаў, атрымаем наступныя асобныя выпадкі:
1) Ізабарны працэс, пры сталым ціску:
2) Ізахорны працэс, сталы аб'ём ():
3) Ізатэрмічны працэс, сталая тэмпература :
4) Адыябатны працэс, без цеплаабмену ():
Тут — ціск [Па], — аб'ём сістэмы [м³].
Гл. таксама
Вечны рухавік
Літаратура Хрусталев Б. М., Несенчук А. П., Романюк В. Н. Техническая термодинамика: в 2-х частях. Ч. 1. — Минск: Технопринт, 2004. — С. 72. — 487 с. — ISBN 985-464-547-9. Жилко В. В., Лавриненко А. В., Маркович Л. Г. Физика. — Минск: Народная асвета, 2002. — 382 с.
Катэгорыя:Тэрмадынаміка Катэгорыя:Законы захавання