Eerste wet van de thermodynamica

De eerste wet van de thermodynamica, ook wel Eerste Hoofdwet genoemd, stelt dat energie niet verloren kan gaan of uit het niets kan ontstaan. De wet staat algemeen bekend als de "Wet van behoud van energie". Er kunnen alleen omzettingen van energie plaatsvinden. De tweede wet van de thermodynamica stelt daarnaast nog andere voorwaarden aan de toegelaten omzettingen.

Sinds Einstein poneerde dat massa ook een vorm van energie is met zijn beroemde formule E = mc² heeft men ontdekt dat de eerste wet nog steeds geldt mits massaverandering als vorm van energie wordt meegeteld.

Verschillende vormen waarin de eerste hoofdwet voorkomt

1. Eerste hoofdwet voor eenvoudige, gesloten systemen met onveranderlijke samenstelling, enkel hydrostatische arbeid (integraalvorm)

   $\Delta_1^2 E=\sum{Q}-\sum{W}$

2. Eerste hoofdwet voor eenvoudige open systemen met onveranderlijke samenstelling, enkel hydrostatische arbeid (integraalvorm)

   $\frac{M_{cv}e_{cv}}{dt}+\dot{m}_{uit}(e+pv)_{uit}-\dot{m}_{in}(e+pv)_{in}=\dot{Q}-\dot{L}$

3. Veralgemeende vorm eerste hoofdwet, onveranderlijke samenstelling (differentiaalvorm)

   $\ dU=\delta Q + \sum_i{x_idY_i}$

4. Eerste hoofdwet voor eenvoudige, gesloten systemen met veranderlijke samenstelling, enkel hydrostatische arbeid (in een reversibel proces, omdat dQ = TdS is verondersteld).

   $\ dU=TdS-pdV+\sum_i{\mu_idn_i}$

Zie ook

• Nulde wet van de thermodynamica
• Tweede wet van de thermodynamica
• Derde wet van de thermodynamica
• Lijst van natuurwetten
• Wet (wetenschap)