Если система обменивается теплом с окружающими телами и совершает работу (положительную или отрицательную), то изменяется состояние системы, т. е. изменяются ее макроскопические параметры (температура, давление, объем). Так как внутренняя энергия U однозначно определяется макроскопическими параметрами, характеризующими состояние системы, то отсюда следует, что процессы теплообмена и совершения работы сопровождаются изменением ΔU внутренней энергии системы. Величина Q > 0, если тепловой поток направлен в сторону термодинамической системы.
Величина A > 0,
если система совершает положительную работу над окружающими телами
Первый закон термодинамики является обобщением закона сохранения и превращения энергии для термодинамической системы. Изменение ΔU внутренней энергии неизолированной термодинамической системы равно разности между количеством теплоты Q, переданной системе, и работой A, совершенной системой над внешними телами. Первый закон термодинамики ΔU = dQ –d A Q = ΔU + A U –является функцией состояния, Q и A - являются функцией процесса
Количество теплоты, полученное системой, идет на изменение ее внутренней энергии и совершение работы над внешними телами. Согласно этому закону, энергия не может быть создана или уничтожена; она передается от одной системы к другой и превращается из одной формы в другую. Важным следствием первого закона термодинамики является утверждение о невозможности создания машины, способной совершать полезную работу без потребления энергии извне и без каких-либо изменений внутри самой машины. Такая гипотетическая машина получила название вечного двигателя (perpetuum mobile) первого рода. Первый закон термодинамики в изопроцессах В изохорном процессе (V = const) газ работы не совершает, A = 0.
