Termodynamikkens 1. lov
Den allerførste termodynamiske lov siger, at energi ikke kan skabes eller ødelægges, men at den kan ændres. Loven danner grundlaget for princippet om bevarelse af energi. Det betyder, at alt, hvad der bruger energi, ændrer energien fra en energiform til en anden. F.eks. ændrer motion energi fra mad til kinetisk (bevægelses)energi. Energi kan ikke skabes og forsvinder aldrig. Bortset fra evighedsbevægelse, som stadig er et mysterium. Energi ændrer bare sin form. Mennesker kan bruge ændringerne til at udføre arbejde, der er nyttigt. Eksempler på energiformer i den klassiske mekanik omfatter varme, lys, kinetisk (bevægelse) eller potentiel energi. I moderne fysik mener man dog, at der kun findes to typer energi - masse og kinetisk energi, selv om dette måske ikke er nyttigt for dem, der ikke er bekendt med mere kompleks fysik.
Loven betyder, at den samlede energi i universet er en konstant. Der kan dog overføres energi fra en del af universet til en anden.
Den mest almindelige formulering af termodynamikkens første lov, som anvendes af forskere, er:
Historie
James Prescott Joule var den første person, der ved eksperimenter fandt ud af, at varme og arbejde er omregneligt.
Den første eksplicitte erklæring af den første termodynamiske lov blev givet af Rudolf Clausius i 1850: "Der findes en tilstandsfunktion E, kaldet 'energi', hvis differentiale er lig med det arbejde, der udveksles med omgivelserne under en adiabatisk proces."
Termodynamik og teknik
Inden for termodynamik og teknik er det naturligt at betragte systemet som en varmemotor, der udfører arbejde på omgivelserne, og at sige, at den samlede energi, der tilføres ved opvarmning, er lig med summen af stigningen i den indre energi plus det arbejde, der udføres af systemet. Derfor er δ W {\displaystyle \delta W} 
den mængde energi, som systemet mister som følge af det arbejde, som systemet udfører på omgivelserne. I den del af den termodynamiskecyklus, hvor motoren udfører arbejde, er δ W {\displaystyle \delta W} positiv, men der vil altid være en del af cyklussen, hvor δ W {\displaystyle \delta W} er negativ, f.eks. når arbejdsgassen komprimeres. Når δ W {\displaystyle \delta W} repræsenterer det arbejde, der udføres af systemet, skrives den første lov:
d U = δ Q - δ W {\displaystyle \mathrm {d} U=\delta Q-\delta W\,} 
Folk er uenige om, hvorvidt energi er et positivt eller negativt tal. Så δ Q {\displaystyle \delta Q} 
er den varme, der strømmer ud af systemet, og δ W {\displaystyle \delta W} er det arbejde, der går ind i systemet:
d U = - δ Q + δ W {\displaystyle \mathrm {d} U=-\delta Q+\delta W\,} 
På grund af denne tvetydighed er det meget vigtigt i enhver diskussion om den første lov at fastslå den anvendte tegnkonvention udtrykkeligt.
dU = ændringen i den indre energi
Q = varme
W = arbejde
Relaterede sider
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er den første lov i termodynamikken?
A: Termodynamikkens første lov er, at energi hverken kan skabes eller ødelægges; den kan kun ændres fra en form til en anden.
Spørgsmål: Hvad er princippet om bevarelse af energi?
A: Princippet om bevarelse af energi betyder, at alt, hvad der bruger energi, ændrer energi fra en form for energi til en anden.
Spørgsmål: Kan evighedsmaskiner nogensinde eksistere?
Svar: Nej, evighedsmaskiner kan aldrig eksistere, fordi det ville bryde en grundlæggende fysiklov, som siger, at energi hverken kan skabes eller ødelægges.
Spørgsmål: Hvad er eksempler på energiformer i den klassiske mekanik?
A: Eksempler på energiformer i den klassiske mekanik er varme, lys, kinetisk (bevægelse) eller potentiel energi.
Spørgsmål: Hvor mange energiformer findes der i moderne fysik?
Svar: I moderne fysik anses der kun at være to typer energi - masse og kinetisk energi, selv om dette måske ikke er nyttigt for dem, der ikke er bekendt med mere kompleks fysik.
Spørgsmål: Er universets samlede energi konstant?
Svar: Ja, universets (eller ethvert lukket systems) samlede energi er en konstant. Energi kan dog overføres fra en del af universet til en anden.
Spørgsmål: Hvad er den mest almindelige formulering af termodynamikkens første lov, der anvendes af videnskabsfolk?
A: Den mest almindelige formulering af termodynamikkens første lov, der anvendes af videnskabsfolk, er, at energi ikke kan skabes eller ødelægges; den kan kun overføres eller omdannes fra en form til en anden.
