Первый закон термодинамики
Первый закон термодинамики является частным случаем всеобщего закона сохранения и превращения энергии.
Этот закон устанавливает основные положения взаимопревращения тепла и механической работы, а также эквивалентность этих превращений. Если, например, а некотором термодинамическом процессе тепло полностью превращается в механическую работу L, то, согласно этому закону,
В системе единиц МКГСС А = 1/427, ккал/(кгсм и 1~—427 кге-м/ккал
В единицах СИ теп,юга и работа измеряются в джоулях (Дж), эквиваленты энергии становятся равными единице и Q—L.
В энергетике в качестве единицы работы или энергии широко применяется 1 киловатт-час (сокращенно 1 кВт-ч); 1 кВт-ч=3600 кДж.
Первый закон термодинамики обычно формулируют следующим образом: подводимое к рабочему телу тепло расходуется на изменение внутренней энергии и совершение работы. При исследовании термодинамических процессов первый закон термодинамики выражают в математической форме. Допустим, что в цилиндре с подвижным поршнем находится 1 кг рабочего тела (газа). Если к этому рабочему телу подвести q (Дж) тепла, то состояние его изменится (увеличатся температура и объем), поршень перейдет в другое положение и рабочее тело при этом совершит I (Дж) работы. Разница между количеством тепла, подведенного к рабочему телу, и совершенной им работой выражает изменение внутренней энергии тела.
Таким образом, можно написать
Уравнение (1,37) представляет собой математическое выражение первого закона термодинамики для конечного изменения состояния рабочего тела (газа). Оно показывает, что подводимое к рабочему телу тепло расходуется на изменение внутренней энергии и на совершение работы.
Для бесконечно малого изменения состояния рабочего тела (газа) уравнение первого закона термодинамики имеет вид
В зависимости от характера процесса и его направления каждый из членов, входящих в уравнение (I.3S), может быть положительным и отрицательным. Количество тепла, подведенного к рабочему телу, считается величиной положительной (dq>0), а отведенного — отрицательной.
