Принцип сохранения энергии утверждает, что энергия не может быть создана или разрушена, но она может переходить из одной формы в другую. Итак, в любой изолированной или замкнутой системе сумма всех видов энергии остается неизменным.
Джоуль, Майер и Гельмгольц доказали эквивалентность тепла и работы, показав экспериментально, что каждой определенной работе всегда соответствует определенное количество теплоты.
Работа французского ученого Карно «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу» сыграла особую роль в развитии термодинамики.
Ученый писал:
«Тепло - это механическая энергия, изменила свою форму: это энергия движения частиц тела. Когда происходит уничтожение механической энергии, одновременно возникает теплота в количестве, точно равно количеству исчезнувшей механической энергии. И наоборот, в случае исчезновения теплоты всегда возникает механическая энергия. Следовательно, энергия существует в природе в неизменном количестве, она никогда не создается и никогда не уничтожается, меняя лишь свою форму ».
Работа Карно была оценена лишь в 1834 p., Когда Клапейрон, повторив рассуждения Карно, ввел графический метод описания процессов. Теорема Карно вошла в термодинамике как фундаментальный принцип, а работа Карно, изложена Клапейроном и напечатана в 1843 г. на немецком языке, послужила отправным пунктом для исследований В. Томсона и Р. Клаузиуса, завершившихся открытием второго начала термодинамики.
1. Какой знак может иметь каждая из величин, входящих в формулу-ный запись первого закона термодинамики? Приведите примеры, подтверждающие ваш ответ.
2. Дайте словесное формулирование первому закону термодинамики, записанному в виде Аг = Q-AU.
3. Почему можно говорить, что система имеет внутреннюю энергию, но нельзя сказать, что она имеет запас определенного количества теплоты или работы?
4. Можно утверждать, что работа и количество теплоты - это некоторые особые формы энергии в природе?