Termodinamikaren lehenengo legea

Termodinamikaren lehenengo legeak, energiaren kontserbazioa ere deitua, sistema baten energia aldaketa, sistemari emandako beroa eta berarengan egindako lanaren batura dela dio.

${\displaystyle dE=\delta Q+\delta W\,}$

non:

• dE: sistemaren energiaren aldaketa infinitesimala.
• δQ: bero trukaketa. Bero fluxua sistemarantz sartzen denean balio positiboa izango du. Bero fluxua sistematik kanpora ateratzen denean balio negatiboa izango du.
• δW: lan trukaketa. Balio positiboa sistemari egindako lana da, sartzen den energia. Sistemak egindako lana balio negatiboa izango du.

Lege hau ezin da fisikaren beste legeetatik eratorri, oinarrizko printzipio bat da, guztiz enpirikoa. Lege honen lehenengo adierazpena 1850ean Rudolf Clausiusek eman zuen. Esan zuenez, badago propietate bat, E, energia deitua, zeinetan bere aldaketa prozesu adiabatiko baten trukatutako lanaren berdina den. Prozesu adiabatiko bat bero trukaketa gabe gertatzen dena da, hortaz ikus daiteke aurreko ekuazioarekin baliokidetasuna.

Sistema bezala unibertsoa hartzen bada, ez dago ingururik unibertsoarekin beroa edo lana trukatuko duenik. Beraz, dE = 0, edo berdina dena, unibertsoaren energia konstantea da, horregatik lege honi energiaren kontserbazioa ere deitzen zaio.

E energia, barne energiaz, energia potentzialaz, energia zinetikoaz eta energia elektromagnetikoaz osatua dago. Askotan, energia hauen aldaketa prozesu batean baztergarria da, barne energiaren aldaketaren aldean. Horregatik, energia ordez barne energia (U) maiz erabiltzen da, eta ekuazioa hurrengo eran aurkitzea oso ohikoa da:

${\displaystyle dU=\delta Q+\delta W\,}$

Beroa eta lana prozesuaren menpekoak dira. Aldiz energia, hasierako eta amaierako egoeren menpekoa da soilik.