Термодинамика и статистическая физика. Розман Г.А. - 14 стр.

                                                                       14
вершать работу без затраты энергии. Очень важно иметь ввиду, что речь идет
о периодически действующей машине, которую называют вечным двигате-
лем 1-го рода.
     По сути дела мы получили одну из формулировок первого начала
термодинамики, который является конкретной формулировкой великого
закона природы – закона сохранения и превращения энергии (ЗСПЭ). Из
этого определения непосредственно следует другая формулировка: все
виды энергии способны к взаимному превращению в строго определен-
ных количествах. Хотя к установлению этого закона вплотную подхо-
дили ученые ранее середины ХIХ века (вспомним формулировку М.В.
Ломоносова: “Что от чего отнимется, то к другому присовокупится”),
но до середины ХIХ века физика, по сути дела, была механикой. Все
физические явления толковались на основе механики Ньютона, и был
лишь один вид энергии – механическая энергия. (Кстати сказать, в фи-
зике не употреблялось понятие “энергия”, а синонимом была “живая
сила”. Основополагающая работа Гельмгольца – 1847г.- называлась “О
сохранении живой силы”).
     Если рассматривается полностью изолированная система, которая
не может ни принимать, ни отдавать энергию, а также не может совер-
шать работу, то, естественно, внутренняя энергия такой системы есть
величина постоянная. Это утверждение также можно считать формули-
ровкой первого начала термодинамики, или ЗСПЭ.
     Система может быть частично изолированной. Например, она не
может получать (отдавать) энергию извне. Такая изоляция называется
адиабатической. В этом случае энергия системы может измениться лишь
при совершении работы.
     Дадим математическую формулировку первому началу (ЗСПЭ).
Будем рассматривать процесс, в котором наша система обменивается
бесконечно малым количеством энергии с окружающими телами и спо-
собна совершать бесконечно малую работу. Помня, что только внут-
ренняя энергия является функцией состояния и обладает полным диф-
ференциалом, совершаемая работа или передаваемое количество энер-
гии – это функции процесса, упростим запись, применяя для бесконечно
малых величин обозначение через символ d. Тогда баланс величин, оп-
ределяющих в общем случае процесс, происходящий с рассматриваемой
системой, запишется так:
                    dU = dQ − dA ,                                (11)
где dU - изменение внутренней энергии системы, dQ - количество энер-
гии, переданной системе от окружающих ее тел, dA - элементарная ра-
бота, совершенная системой.