Закон сохранения энергии


В действительности, первый закон термодинамики – это частный случай закона сохранения энергии. Уж этот-то закон знаком и понятен практически каждому: энергия не появляется и не исчезает, а лишь переходит из одного вида в другой. Интересно, что первый закон термодинамики, хоть и является окончательным и совершенно доказанным, имеет несколько различных формулировок. Но, поверьте, противоречия здесь нет. Просто каждая из них объясняет суть закона немного по-своему. Разберем их все, поскольку это поможет лучше понять содержание закона.

Формулировка 1


В изолированной термодинамической системе сумма всех видов энергии является величиной постоянной.

Здесь все, вроде бы, ясно. По аналогии с законом сохранения энергии, можно объяснить первое начало термодинамики очень просто: если система замкнута, никакие энергии из нее не выходят и не приходят, а общая сумма их не меняется, какие бы процессы внутри не происходили. Также существует похожая формулировка, гласящая, что возникновение или уничтожение энергии невозможно.

Формулировка 2


Любая форма движения способна и должна превращаться в любую другую форму движения.

Согласитесь, немного по-философски. Однако она также отражает суть первого закона термодинамики. Если энергия никуда не девается и не может появиться из ниоткуда, внутри системы происходит постоянное превращение одной энергии в другую. Хоть в данной трактовке речь идет о форме движения, суть не меняется. Движение тела, молекулы или потока частиц тоже могут быть рассмотрены в качестве объектов закона.

Кстати, первый закон термодинамики утверждает еще и о том, что существование вечного двигателя первого рода (то есть, существующего без постороннего вмешательства) невозможно в принципе. Иногда это также считают самостоятельной формулировкой закона. Причина та же – энергия не возникает сама по себе.

Подведем итог



Итак, обобщая все сказанное выше, можно вывести простую трактовку первого закона термодинамики. Ни одна система не способна существовать (то есть, выполнять какую-либо работу), без сообщения ей определенного количества энергии.

К слову сказать, первый термодинамический закон знаменит еще и тем, что его очень часто трактуют философы и теософы, применяя к понятиям, от физики весьма далеким. Что ж, любая теория имеет право на существование. Тем более что человек – точно такая же система, как и любая другая.