Pirmasis termodinamikos dėsnis
Pirmasis termodinamikos dėsnis sako, kad energijos negalima sukurti ar sunaikinti, tačiau ją galima keisti. Šis dėsnis yra energijos išsaugojimo principo pagrindas. Tai reiškia, kad viskas, kas naudoja energiją, keičia energiją iš vienos energijos rūšies į kitą. Pavyzdžiui, mankštinantis maisto energija keičiasi į kinetinę (judesio) energiją. Energija negali būti sukurta ir niekada neišnyksta. Išskyrus amžinąjį judėjimą, kuris lieka paslaptimi. Energija tik keičia savo formą. Žmonės šiuos pokyčius gali panaudoti naudingam darbui atlikti. Energijos formų pavyzdžiai klasikinėje mechanikoje yra šiluma, šviesa, kinetinė (judėjimo) arba potencinė energija. Tačiau šiuolaikinėje fizikoje manoma, kad yra tik dvi energijos rūšys - masė ir kinetinė energija, nors tai gali būti nenaudinga tiems, kurie nėra susipažinę su sudėtingesne fizika.
Šis dėsnis reiškia, kad bendra visatos energija yra pastovi. Tačiau energija gali būti perduodama iš vienos visatos dalies į kitą.
Dažniausiai mokslininkų vartojama pirmojo termodinamikos dėsnio formuluotė yra tokia:
Istorija
Jamesas Prescottas Joule'is pirmasis eksperimentais nustatė, kad šiluma ir darbas yra konvertuojami.
Pirmąjį aiškų pirmąjį termodinamikos dėsnį 1850 m. pateikė Rudolfas Klauzius (Rudolf Clausius): "Egzistuoja būsenos funkcija E, vadinama "energija", kurios diferencialas lygus darbui, atliekamam su aplinka vykstant adiabatiniam procesui".
Termodinamika ir inžinerija
Termodinamikoje ir inžinerijoje natūralu sistemą laikyti šilumos varikliu, kuris atlieka darbą su aplinka, ir teigti, kad bendra energija, pridėta šildant, yra lygi vidinės energijos padidėjimo ir sistemos atlikto darbo sumai. Taigi δ W {\displaystyle \delta W} 
- tai energijos kiekis, kurį sistema praranda dėl jos atlikto darbo su aplinka. Per tą termodinaminiociklo dalį, kai variklis atlieka darbą, δ W {\displaystyle \delta W} yra teigiama, tačiau visada bus ciklo dalis, kai δ W {\displaystyle \delta W} bus neigiama, pavyzdžiui, kai darbinės dujos yra suspaudžiamos. Kai δ W {\displaystyle \delta W} yra sistemos atliktas darbas, pirmasis dėsnis užrašomas taip:
d U = δ Q - δ W {\displaystyle \mathrm {d} U=\delta Q-\delta W\,} 
Žmonės nesutaria, ar energija yra teigiamas, ar neigiamas skaičius. Taigi δ Q {\displaystyle \delta Q} 
yra šilumos srautas iš sistemos, o δ W {\displaystyle \delta W} yra darbas į sistemą:
d U = - δ Q + δ W {\displaystyle \mathrm {d} U=-\delta Q+\delta W\,} 
Dėl šio dviprasmiškumo labai svarbu bet kokioje diskusijoje, susijusioje su pirmuoju dėsniu, aiškiai nustatyti naudojamą ženklų konvenciją.
dU = vidinės energijos pokytis
Q = šiluma
W = darbas
Susiję puslapiai
Klausimai ir atsakymai
K: Koks yra pirmasis termodinamikos dėsnis?
Atsakymas: Pirmasis termodinamikos dėsnis teigia, kad energija negali būti nei sukurta, nei sunaikinta; ji gali tik pereiti iš vieno pavidalo į kitą.
K: Koks yra energijos išsaugojimo principas?
A: Energijos išsaugojimo principas reiškia, kad bet kas, kas naudoja energiją, keičia energiją iš vienos energijos rūšies į kitą.
Klausimas: Ar gali kada nors egzistuoti amžinosios mašinos?
Atsakymas: Ne, amžinojo judėjimo mašinos niekada negalėtų egzistuoti, nes tai pažeistų pagrindinį fizikos dėsnį, kuris teigia, kad energijos negalima nei sukurti, nei sunaikinti.
K: Kokie yra energijos formų pavyzdžiai klasikinėje mechanikoje?
A: Klasikinėje mechanikoje energijos formų pavyzdžiai yra šiluma, šviesa, kinetinė (judėjimo) arba potencinė energija.
K: Kiek energijos rūšių yra šiuolaikinėje fizikoje?
A: Šiuolaikinėje fizikoje laikoma, kad yra tik dvi energijos rūšys - masė ir kinetinė energija, nors tai gali būti nenaudinga tiems, kurie nėra susipažinę su sudėtingesne fizika.
K: Ar bendra visatos energija yra pastovi?
Atsakymas: Taip, visatos (arba bet kurios uždaros sistemos) bendroji energija yra pastovi. Tačiau energija gali būti perduodama iš vienos visatos dalies į kitą.
K: Kokią pirmojo termodinamikos dėsnio formuluotę dažniausiai vartoja mokslininkai?
A: Dažniausiai mokslininkų vartojama pirmojo termodinamikos dėsnio formuluotė yra ta, kad energija negali būti sukurta ar sunaikinta; ji gali būti tik perduodama arba paverčiama iš vienos formos į kitą.
