Первое начало термодинамики представляет собой закон сохранения энергии, один из всеобщих законов природы (наряду с законами сохранения импульса, заряда и симметрии):
Энергия неуничтожаема и несотворяема; она может только переходить из одной формы в другую в эквивалентных соотношениях.
Первое начало термодинамики представляет собой постулат – оно не может быть доказано логическим путем или выведено из каких-либо более общих положений. Истинность этого постулата подтверждается тем, что ни одно из его следствий не находится в противоречии с опытом. Приведем еще некоторые формулировки первого начала термодинамики:
Полная энергия изолированной системы постоянна;
Невозможен вечный двигатель первого рода (двигатель, совершающий работу без затраты энергии).
Первое начало термодинамики устанавливает соотношение между теплотой Q, работой А и изменением внутренней энергии системы ΔU:
Изменение внутренней энергии системы равно количеству сообщенной системе теплоты минус количество работы, совершенной системой против внешних сил.
Для решения понадобится только уравнение состояния ид.газа (уравнение Клапейрона-Менделеева):
(1) Газ в первоначальном состоянии: PV₁=νRT₁
(2) Газ после охлаждения: PV₂=νRT₂
(3) T₂=T₁-ΔT
ν считаем постоянной (т.к. не указано, что масса газа уменьшается, т.е. он никуда не вытекает), газ считаем идеальным. Решаем эту систему: выразим из второго уравнения давление P=νR(T₁-ΔT)/V₂ , подставим его в первое: νR сокращается, V₁T₁-V₁ΔT=V₂T₁, тогда ответ:T₁=V₁ΔT/(V₁-V₂)=12.32л·45К/(12.32л-10.52л)=308К . (литры можно не переводить)