Глава 1. Первое начало термодинамики

  Возникновение термодинамики было связано с потребностью объяснения, предсказания и расчета макроскопических процессов, происходящих в газах и жидкостях при различных внешних воздействиях на них. При этом данная потребность была вызвана, прежде всего, попытками создания различных теплотехнических устройств, в частности, тепловых машин.

     Работа тепловых машин как устройств, с помощью которых совершается механическая работа за счет тепловой энергии, не может быть описана в рамках макроскопической механики, так как в таких машинах происходят тепловые процессы, связанные с микроскопическим движением частиц рабочего тела. Для адекватного описания этих процессов возникла необходимость создания термодинамики, как самостоятельного раздела физики.

     История возникновения термодинамики наложила отпечаток на используемую в ней терминологию, которая в достаточно большой степени была позаимствована из теплотехники. Такие понятия как температура, количество теплоты, теплоемкость и др. первоначально были введены для описания процессов в различных тепловых машинах и устройствах, но строгое количественное определение этих величин было дано только после создания термодинамики.

     Поскольку в период становления термодинамики молекулярная структура вещества являлась научной гипотезой, термодинамика вынуждена была опираться на постулаты, основанные на макроскопических свойствах вещества. Эти постулаты, являющиеся основными законами термодинамики, получили названия начал термодинамики. Их три и все они имеют своим основанием опыт. Кроме того, нулевым постулатом можно считать утверждение о существовании равновесного состояния термодинамической системы и физической величины - температуры, необходимой для количественного описания такого состояния. Область применения термодинамики соответствует области, в которой справедливы постулаты термодинамики.