жується зменшенням в рівній кількісній мірі енергії взаємодіючих з ним тіл, а зменшення внутрішньої енергії тіла — відповідним збільшенням енергії взаємодіючих з ним тіл. Внутрішня енергія системи, ізольованої від будь-яких взаємодій із зовнішнім середовищем, не змінюється за будь-яких взаємодій всередині системи.

Історично встановлення цього закону було пов'язане з невдачами щодо створення машини, яка б нескінченно довго виконувала роботу без надходження теплоти ззовні. В термодинаміці таку машину називають «вічним» двигуном першого роду.

Якщо до системи не надходить теплота (Q = 0), то робота А згідно з (35.2) може виконуватися лише за рахунок зменшення внутрішньої енергії:. Після того як запас внутрішньої

енергії буде вичерпано, двигун припинить свою роботу. Отже, неможливо побудувати «вічний» двигун першого роду, оскільки неможливо нескінченно довго виконувати роботу за рахунок скінченного значення внутрішньої енергії якоїсь системи (машини).

Будь-яка машина може виконувати роботу над зовнішніми тілами лише за рахунок одержання ззовні певної кількості теплоти або зменшення її внутрішньої енергії.

Нагріваючи тіло за рахунок теплопередачі, ми збільшуємо його внутрішню енергію. Внаслідок його розширення під час нагрівання згідно з першим законом термодинаміки виконується робота проти сил, які перешкоджають розширенню (такими силами є сили зовнішнього тиску і сили притягання між молекулами речовини). На виконання цієї роботи потрібна додаткова кількість теплоти.

У випадку твердих тіл і рідин теплове розширення завжди мізерно мале, на нього йде незначна додаткова енергія, якою можна знехтувати. Тому згідно з першим законом термодинаміки під час нагрівання твердих тіл і рідин за рахунок теплопередачі без виконання роботи вся кількість теплоти витрачається лише на зміну їх внутрішньої енергії.

У випадку газів роботою, яка виконується газом під час розширення, нехтувати не можна.

? 1. Сформулюйте перший закон термодинаміки і запишіть його в математичному вигляді. 2. Яку машину називають «вічним» двигуном першого роду? Чому неможливий такий двигун?