Первый закон термодинамики

Это закон сохранения энергии, записанный для тепловых процессов.

Здесь Q – тепло, сообщенное системе; Δ U – изменение внутренней энергии системы; A – работа совершенная системой.

Если система представляет собой периодически действующую машину, которая в результате процесса возвращается в первоначальное состояние, то в этом случае

;

т.е. работа может быть совершена только при подводе энергии (теплоты). Нельзя построить вечный двигатель первого рода.

Первый закон термодинамики удобнее записывать для малого количества теплоты

Теплоемкость

Это физическая величина численно равная количеству тепла, которое нужно передать телу, чтобы повысить его температуру на один градус (Кельвин).

Теплоёмкость моля вещества называется молярной , а единицы массы вещества ‑ удельной c.

; .

Рассмотрим процессы нагревания газа в двух цилиндрах. В одном будет постоянным объём, а в другом ‑ давление. По первому закону термодинамики

( и );

( и ).

В первом случае тепло затрачивается только на нагрев газа. Во втором случае – на нагрев и на совершение работы. Поэтому Q_V при постоянном объеме меньше, чем Q_P при постоянном давлении.

Следовательно, теплоемкости газа в этих процессах будут различны. Их обозначают: – теплоемкость при постоянном объеме; – теплоемкость при постоянном давлении. _.