ה החוק הראשון של התרמודינמיקה הוא החוק הפיזי הקובע כי הסכום הכולל אנרגיה של מערכת וסביבתה נשארים קבועים. החוק ידוע גם בשם חוק שימור אנרגיה, הקובע כי אנרגיה יכולה להפוך מצורה אחת לאחרת, אך לא ניתן ליצור אותה או להרוס אותה בתוך מערכת מבודדת. מכונות תנועה תמידיות מהסוג הראשון אינן אפשריות, על פי החוק הראשון של תרמודינמיקה. במילים אחרות, לא ניתן לבנות מנוע שיסתובב וייצר עבודה ברציפות יש מאין.
החוק הראשון של משוואת התרמודינמיקה
המשוואה לחוק הראשון יכולה להיות מבלבלת מכיוון שישנן שתי מוסכמות סימן שונות.
בפיזיקה, במיוחד כאשר דנים במנועי חום, השינוי ב- אנרגיה של מערכת שווה ל חום זרימה במערכת מהסביבה מינוס העבודה שביצעה המערכת על הסביבה. ניתן לכתוב את המשוואה לחוק:
ΔU = Q - W
הנה, ΔU הוא השינוי באנרגיה הפנימית של מערכת סגורה, ש הוא החום המסופק למערכת, ו W היא כמות העבודות שמבצעת המערכת על הסביבה. גרסה זו לחוק באה בעקבות אמנת השלטים של קלאוסיוס.
אולם, ה IUPAC משתמש באמנת השלטים שהציע מקס פלאנק. כאן העברת אנרגיה נטו למערכת חיובית והעברת אנרגיה נטו ממערכת שלילית. המשוואה הופכת אז ל:
ΔU = Q + W
מקורות
- אדקינס, סי. י. (1983). תרמודינמיקה שיווי משקל (מהדורה שלישית). הוצאת אוניברסיטת קיימברידג '. ISBN 0-521-25445-0.
- ביילין, מ. (1994). סקר התרמודינמיקה. המכון האמריקאי לפיזיקה. ניו יורק. ISBN 0-88318-797-3.
- דנבי, ק. (1981). עקרונות שיווי המשקל הכימי עם יישומים בכימיה והנדסה כימית (מהדורה רביעית). הוצאת אוניברסיטת קיימברידג '. קיימברידג 'בריטניה. ISBN 0-521-23682-7.