Termodynamiikan ensimmäinen laki

termodynamiikan ensimmäinen laki on fyysinen laki, jonka mukaan kokonaisuus energia järjestelmän ja sen ympäristön pysyvät vakiona. Laki tunnetaan myös nimellä laki energiansäästöstä, jonka mukaan energia voi muuttua yhdestä muodosta toiseen, mutta sitä ei voida luoda eikä tuhota eristetyssä järjestelmässä. Ensimmäisen tyyppiset pysyvät liikekoneet ovat mahdottomia lain ensimmäisen lain mukaan termodynamiikka. Toisin sanoen, ei ole mahdollista rakentaa moottoria, joka kiertää ja tuottaa työtä jatkuvasti tyhjästä.

Ensimmäisen lain yhtälö voi olla hämmentävä, koska käytössä on kaksi erilaista merkkisopimusta.

Fysiikassa, etenkin kun keskustellaan lämpömoottoreista, muutos energia järjestelmän yhtä suuri kuin lämpö virtaus järjestelmässä ympäristöstä vähennettynä järjestelmän ympäristössä tekemällä työllä. Lain yhtälö voidaan kirjoittaa:

ΔU = Q - W

Tässä, AU on muutos suljetun järjestelmän sisäisessä energiassa, Q on järjestelmään syötetty lämpö ja W on järjestelmän tekemä työ ympäristössä. Tämä lakiversio noudattaa Clausiusin allekirjoitussopimusta.

Kuitenkin IUPAC käyttää Max Planckin ehdottamaa merkkisopimusta. Tässä nettoenergian siirto järjestelmään on positiivinen ja nettoenergian siirto järjestelmästä on negatiivinen. Yhtälöstä tulee sitten:

ΔU = Q + W

• Adkins, C. J. (1983). Tasapainon termodynamiikka (3. painos). Cambridge University Press. ISBN 0-521-25445-0.
• Bailyn, M. (1994). Termodynamiikan tutkimus. American Institute of Physics Press. New York. ISBN 0-88318-797-3.
• Denbigh, K. (1981). Kemiallisen tasapainon periaatteet kemian ja kemian tekniikan sovellusten kanssa (4. painos). Cambridge University Press. Cambridge UK. ISBN 0-521-23682-7.