2017-11-12
Закон сохранения энергии можно формулировать так: для того чтобы произвести некоторую работу, необходимо затратить соответствующее количество энергии. В герметически закупоренной чугунной бомбе находится вода. Отнимем от нее некоторое количество теплоты и охладим воду до $0^{ \circ} С$. Образовавшийся при этом лед, занимая объем больший, чем вода, разрывает бомбу.
Точно так же может производить работу металлический стержень, сокращаясь при своем охлаждении.
Как же согласовать с этими опытами вышеприведенную формулировку закона сохранения энергии?
Решение:
Противоречие возникло вследствие неполноты (а значит, и неточности) формулировки первого закона термодинамики. Согласно этому закону количество сообщенной телу теплоты расходуется на совершение работы и на увеличение внутренней энергии тела:
$\Delta Q = \Delta A + \Delta U$.
Следовательно, изменение (уменьшение) внутренней энергии тела - $\Delta U = \Delta A - \Delta Q$ может происходить при выполнении некоторой положительной работы и затрате (передаче) при этом некоторого количества теплоты.