нергії тіл, що знаходяться в твердому або рідкому стані, утруднений і вимагає використання ряду спрощують припущень. Мається формула тільки для розрахунку внутрішньої енергії розрідженого газу залежно від його t0. Її можна отримати на підставі наступних міркувань. p align="justify"> Припустимо, газ сильно розряджений, так що його молекули в середньому знаходяться далеко один від одного і слабо взаємодіють між собою. За цих умов потенційної енергією взаємодії молекул можна знехтувати і тоді внутрішня енергія газу визначається тільки кінетичної енергії теплового руху його молекул. p align="justify"> Внутрішня енергія системи зменшується, якщо система віддає в навколишнє середовище енергію, а також, якщо система здійснює позитивну роботу. Внутрішня енергія системи підвищується, якщо вона отримує енергію ззовні і якщо позитивну роботу роблять зовнішні сили, що діють на систему. p align="justify"> При переході термодинамічної системи з одного стану в інший зміна її внутрішньої енергії дорівнює різниці між кількістю одержуваної або віддається теплоти і зовнішньої роботи, що здійснюється при цьому системою. Так звучить перший закон термодинаміки. p align="justify"> Однак все тепло не може бути витрачено на корисну роботу. Частина тепла губиться і втрачається необоротно. В якості елементарного прикладу можна навести роботу електричної лампочки, яка супроводжується двома ефектами - нагріванням і світінням. Та частина енергії, яка переходить у світіння, виробляє корисну для нас роботу, але частина тепла витрачається на нагрівання скла лампи і навколишнього простору, тобто, переходить в хаотичну форму, розтрачується необоротно, за рахунок неї неможливо виробити корисну роботу. Шляхом точних експериментів було доведено, що теплова енергія перетворюється в механічну енергію в строго певних кількостях. Існування такого механічного еквівалента - коефіцієнт корисної дії (ККД) - дл теплоти свідчить про її збереження. p align="justify"> З першого закону термодинаміки випливає висновок: неможливий вічний двигун першого роду, тобто такий двигун, який би здійснював роботу за рахунок разової подачі енергії від зовнішнього джерела, оскільки неможливо повне перетворення енергії зовнішнього джерела в корисну роботу, так як частина енергії неминуче переходить в енергію теплового хаотичного руху молекул.
Другий закон термодинаміки
При розгляді теплових явищ найочевиднішим виявився той факт, що поширення тепла являє собою необоротний процес. Добре відомо, що тепло, що виникло, приміром, у результаті якої механічної роботи або в результаті тертя, не можна перетворити на енергію і на цьому використовувати для виробництва роботи. Так само, як неможливо провести роботу, наприклад, за рахунок охолодження озера чи моря при сталій t0. Відомо й те, що тепло передається від гарячого тіла до холодного, а не навпаки. Звідси випливає, що всяка надана сама собі система прагне перейти в стан термодинамі...
