Першы пачатак тэрмадынамікі

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.



350px|right

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