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Il Primo Principio della Termodinamica stabilisce che la variazione di energia interna (ΔU) di un sistema è pari alla somma algebrica del calore scambiato (q) e del lavoro svolto (w), esprimendo così il principio di conservazione dell'energia. Mentre ΔU è una funzione di stato, sia q che w dipendono dal percorso della trasformazione; il lavoro massimo si ottiene infatti in processi reversibili composti da stati di equilibrio infinitesimi. In trasformazioni isocore il calore modifica direttamente l'energia interna, mentre in quelle isobare o adiabatiche intervengono anche termini di lavoro e variazioni di pressione.
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- Il Primo Principio della Termodinamica stabilisce che la variazione di energia interna di un sistema è pari alla somma algebrica del calore scambiato e del lavoro svolto, esprimendo così il principio di conservazione dell'energia.
- In base alla convenzione termodinamica adottata, il calore e il lavoro sono considerati positivi quando entrano nel sistema e negativi quando vengono ceduti all'ambiente, privilegiando quindi la prospettiva del sistema stesso.
- L'energia interna è una funzione di stato la cui variazione dipende solo dagli stati iniziale e finale, mentre calore e lavoro non lo sono e dipendono dal cammino specifico seguito durante la trasformazione.
- Le trasformazioni reversibili, composte da infiniti stati di equilibrio, permettono al sistema di compiere il massimo lavoro possibile rispetto a qualsiasi processo irreversibile che colleghi gli stessi stati.
- In un processo isocoro a volume costante non viene svolto lavoro meccanico di espansione, quindi la variazione di energia interna è uguale esclusivamente al calore scambiato con l'ambiente.
- L'universo intero può essere considerato un sistema isolato in cui l'energia totale rimane costante nel tempo, permettendo solo trasformazioni e trasferimenti dell'energia ma non la sua creazione o distruzione.
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