กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์ (First Law of Thermodynamics) ระบุว่า พลังงานภายในของระบบมีการเปลี่ยนแปลงได้ โดยการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในของระบบเป็นผลรวมของความร้อนที่ถ่ายเทเข้าสู่ระบบและงานที่ทำต่อระบบ
สมการที่แสดงกฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
1 | ΔU = Q + W |
โดยที่
- ΔU คือ การเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในของระบบ (J)
- Q คือ ความร้อนที่ถ่ายเทเข้าสู่ระบบ (J)
- W คือ งานที่ทำต่อระบบ (J)
ความหมายของสัญลักษณ์ในสมการ
- ΔU คือ การเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในของระบบ หมายถึง พลังงานภายในของระบบในตอนท้ายของกระบวนการลบด้วยพลังงานภายในของระบบในตอนต้นของกระบวนการ
- Q คือ ความร้อนที่ถ่ายเทเข้าสู่ระบบ หมายถึง พลังงานความร้อนที่ถ่ายเทเข้าสู่ระบบจากสิ่งแวดล้อมรอบๆ ระบบ
- W คือ งานที่ทำต่อระบบ หมายถึง งานที่ระบบกระทำต่อสิ่งแวดล้อมรอบๆ ระบบ
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์สามารถนำไปใช้อธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ ดังนี้
- การขยายตัวและการหดตัวของแก๊ส
- การหลอมเหลวและการแข็งตัวของของแข็ง
- การระเหยและการควบแน่นของของเหลว
- การเผาไหม้
- การปฏิกิริยาเคมี
บทสรุป
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์เป็นกฎพื้นฐานของอุณหพลศาสตร์ที่อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างความร้อนและงาน กฎข้อนี้สามารถนำไปใช้อธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ มากมายในธรรมชาติและเทคโนโลยี