Первое начало термодинамики

Первое начало термодинамики является следствием всеобщего закона сохранения энергии в нерелятивистских системах для рассмотрения термомеханических систем.

Изменение энергии системы за некоторое время равно алгебраической сумме подведённых к системе теплоты и работы.

1) Закрытая система

или

2) Открытая система

или

Правило знаков, используемое в низкотемпературной технике для первого начала термодинамики:

Работа положительна, если совершается над системой, работа отрицательна если совершается системой.

Теплота положительна, если она подводится к системе, теплота отрицательна если она отводится от системы.

Рисунок 8. Иллюстрация первого начала термодинамики на примере ХМ.

На иллюстрации ХМ для переноса теплоты (отвода теплоты) с более низкого температурного уровня Т_Х на более высокий температурный уровень Т_Т.

Холодильная машина работает по замкнутому циклу : изменение энергии за цикл равно нулю, поэтому для переноса теплоты с более высокого температурного уровня на низки уровень, то есть против естественного хода теплоты ( от источника с высокой температурой к телу с низкой температурой) необходимо совершить внешнюю работу.

Это является логическим следствием первого закона термодинамики и позволяет ввести величину энтропии, изменение которой может быть связано с изотермическим отводом и подводом теплоты.

Функция состояния, определяющая меру «неупорядоченности» :