First law of thermodynamics熱力學第一定律

主條目:Thermodynamics熱力學

• 質能守恆定律 or 能量守恆定律，因為質量其實也算是一種位能，所以質能守恆其實也算是能量守恆。
  • 內能du=δQ熱能+δW功
• 能量不能被創造或是消滅，只能轉移(transferred)或是轉化(transformed)
  • Ex. 植物把太陽能(光能)轉成化學能；一級消費者動物吃植物，二級消費者動物吃一級消費者，再把化學能轉成熱能(不可避免的，因為無法所有的能量都拿來做功，目前轉化率最高的是生物，大概30%左右，火力發電、汽機車...等內燃機 的轉化率都低於30%，轉成光能(照明設備像是燈泡的轉化率更是低。)恆溫動物用來維持體溫)或是做功...等。
  • 熱機:是一種熱力學系統，這種熱力學系統是一種可以把熱能轉為功的裝置。譬如活塞、分子機器。
    • 系統(熱機)的內能u不知，輸入熱Q，則內能改變: ui+δQ熱能=uf
      • 如果這個熱機吸收δQ熱能，並且作功δW功，則內能改變: ui+δQ熱能-δW功=uf
      • δQ系統熱能變化量-δW系統功變化量=uf-ui=內能變化量du
      • 所以對一個熱機而言，系統內能變化量du=δQ系統熱能變化量-δW系統作功損失能量
      • 但是就熱力學而言，熱力學系統未必要作功，也可以被作功，所以內能du=δQ熱能+δW功
• 冷次定律 其實也是能量守恆定律。