Первый закон термодинамики и его применение к различным процессам

Эквивалентность количества теплоты и механической работы была установлена в середине XIX в. английским ученым Джоулем и немецким ученым Майером. Это привело к открытию одного из самых фундаментальных законов физики — закона сохранения энергии: энергия не возникает из ничего и не исчезает; в различных процессах она только превращается из одного вида в другой в эквивалентных количествах.

Закон сохранения энергии в применении к тепловым процессам принято называть первым законом (или первым началом) термодинамики: внутренняя энергия системы может изменяться при совершении работы внешними силами над системой или в результате теплообмена: или количество теплоты, полученное системой, в общем случае расходуется на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы против внешних сил:

.