Унутрашња енергија тела може да се промени на два начина:
Први принцип термодинамике односи се на промену унутрашње енергије система приликом размене топлоте и вршења рада. До овог принципа су први дошли Роберт Мајер (теоријски, 1842.) и Џемс Џул (експериментално, 1843.).
Посматрамо идеални гас затворен у цилиндру са покретним клипом. Гасу се споља доведе топлота. При томе се повећава унутрашња енергија гаса и врши одређени рад (последица ширења гаса).
Експерименти су показали да је доведена количина топлоте (Q) једнака збиру промене унутрашње енергије система () и извршеног рада (А)
I принцип термодинамике:
Количина топлоте доведена систему троши се на повећање његове унутрашње енергије и на вршење рада система.
Први принцип термодинамике је посебан случај закона одржања енергије примењен на топлотне процесе.
Први принцип термодинамике доказује (техничка формулација) да:
Перпетуум мобиле прве врсте није могућ
Перпетуум мобиле прве врсте била би таква машина која би једном покренута непрекидно радила, без даљег утрошка енергије. То је у супротности са првим принципом термодинамике.
Примери перпетуум мобиле:
Перпетуум мобиле
Перпетуум мобиле
Рад при ширењу гаса | Примена првог принципа термодинамике |