กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์

กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์ กล่าวถึง กฎทรงพลังงาน ความว่า

พลังงานภายในของระบบที่เพิ่มขึ้น เท่ากับปริมาณพลังงานความร้อนที่นำเข้าสู่ระบบ ลบด้วยพลังงานที่สูญเสียไปเป็นงานของระบบที่กระทำต่อสิ่งแวดล้อม

(The increase in the internal energy of a system is equal to the amount of energy added by heating the system, minus the amount lost as a result of the work done by the system on its surroundings.)

กล่าวคือ พลังงานในระบบอุณหพลศาสตร์หนึ่งๆ จะมีค่ารวมเท่าเดิมเสมอ ความร้อนที่เกิดขึ้นคือกระบวนการนำพลังงานเข้าสู่ระบบจากแหล่งอุณหภูมิสูง หรือสูญเสียออกจากระบบโดยส่งออกไปยังแหล่งอุณหภูมิต่ำ พลังงานนี้อาจสูญเสียไปจากการเกิดงานทางกลต่อสิ่งแวดล้อมของระบบ หรืออาจกล่าวว่าการทำให้เกิดงานทางกลต่อสิ่งแวดล้อมทำให้เกิดพลังงานขึ้นก็ได้ กฎข้อที่หนึ่งกล่าวถึงพลังงานเหล่านี้ว่ามีผลรวมคงที่ นั่นคือ การเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายใน ย่อมจะเท่ากับปริมาณความร้อนที่นำเข้าระบบ ลบด้วยปริมาณความร้อนที่สูญเสียออกจากระบบ (ซึ่งทำให้เกิดงานทางกลต่อสิ่งแวดล้อม) กฎข้อที่หนึ่งนี้สามารถเขียนเป็นสมการได้ดังนี้

${\displaystyle dU=\delta Q-\delta w\,}$

โดยที่ dU หมายถึงปริมาณการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในระบบ δQ คือความร้อนที่เข้าสู่ระบบ และ δw คืองานที่เกิดจากระบบ หากจะเปรียบเทียบให้เข้าใจง่าย ถ้าความร้อนเปรียบเสมือน เงิน การเปลี่ยนแปลงของเงินเก็บส่วนตัวของเรา (dU) ย่อมเท่ากับเงินที่เราหามาได้ (δQ) ลบด้วยเงินที่เราจ่ายออกไป (δw) นั่นเอง

อ้างอิง

• Goldstein, Martin, and Inge F. (1993). The Refrigerator and the Universe. Harvard University Press. ISBN 0-674-75325-9. OCLC 32826343. Chpts. 2 and 3 contain a nontechnical treatment of the First Law.
• Çengel Y.A. and Boles M. (2007). "Thermodynamics: an engineering approach". McGraw-Hill Higher Education. ISBN 0-07-125771-3. Chapter 2.
• Atkins P. (2007). "Four Laws that drive the Universe". OUP Oxford. ISBN 0-19-923236-9.