قانون اول ترموديناميك

اين قانون بيان مي كند كه "تغيير انرژي دروني يك سيستم بسته برابر مجموع كار و گرماي داده شده به آن است"

بعبارتی براي يك سيستم بسته داريم:

Delta(U)=q+w

همانطور كه قبلاً نيز گفتيم‌، اگر موقع مبادله گرما و كار، ورود انرژي به سيستم را داشته باشيم يا به عبارتی در مورد گرما سيستم از محيط گرما بگيرد و درمورد كار محيط روي سيستم كار انجام دهد، گرما و كار بصورت مثبت خواهند بود. اگر موقع مبادله گرما و كار، خروج انرژي از سيستم را داشته باشيم يا به عبارتی درمورد گرما سيستم به محيط گرما بدهد و در مورد كار، سيستم  روي محيط كار انجام دهد، گرما و كار بصورت منفي خواهند بود. مثبت بودن تغییر انرژی درونی به معناي افزايش انرژي دروني سيستم و منفي بودن آن به معناي كاهش انرژي دروني سيستم است.

مي توان براي قانون اول ترموديناميك، بيان ديگري به صورت زیر در نظر گرفت:

"تغيير انرژي دروني يك سيستم منزوي همواره برابر صفر است"

اين دو بيان براي قانون اول كاملاً هم ارزند (يكسانند) و از يك بيان مي توان به بيان ديگر رسيد. رسيدن از بيان اول به دوم ساده تر است و بصورت زير مي تواند در نظر گرفته شود. اگر فرض كنيم كه بيان اول درست است، يعني براي يك سيستم بسته داريم:

 Delta(U)=q+w

مي توانيم بگوئيم از آنجائيكه يك سيستم منزوي يك سیستم بسته است، براي يك سیستم منزوي هم بايد داشته باشيم:

Delta(U)=q+w

 چون براي يك سيستم منزوي كه فاقد مبادله انرژي است، گرما و کار صفر است، تغيير انرژي دروني هم که مجموع گرما و کار است، برابر صفر خواهد بود و اين همان بيان دوم ياد شده است.

قانون اول ترموديناميك درواقع همان قانون پایستگی انرژی است که متناسب با نیازها و بحث ها در ترمودینامیک برای سیستهای ترمودینامیکی گفته شده است. قانون اول ترموديناميك اساس گرماشیمي است كه در ادامه با مطالب مربوطه بيشتر آشنا مي شويم.