Теория:

Закон сохранения энергии сыграл решающую роль в развитии науки в различных направлениях.
Над развитием и применением закона сохранения и превращения энергии много работал У. Дж. М. Ранкин.
 
ранкин.png
Уильям Джон Макуорн Ранкин (Ренкин)
 
Ранкин первым начал широко применять термин «энергия» и попытался дать этому понятию общее определение. Под энергией системы вслед за Ранкиным стали понимать ее способность производить работу.
Ранкин писал:
Термин «энергия» предполагает любое состояние субстанции, которое заключается в способности производить работу; количество энергии измеряется количеством работы, которую она способна произвести.
Французский математик и физик Ж. Б. Фурье установил один из основных законов теплопроводности — односторонний переход теплоты от более нагретого тела к менее нагретому.
 
фурье.png
Жан Батист Жозеф Фурье
 
При переходе теплоты от более горячего тела к более холодному температуры тел постепенно (т.е. во времени!) выравниваются и становятся едиными для обоих тел — наступает состояние термодинамического равновесия.
Таким образом,первым важным открытием было открытие того факта, что все протекающие естественным образом (без участия внешних сил) тепловые процессы необратимы.
Второе, не менее важное открытие принадлежит С. Карно, который изучал проблему использования теплоты (тепловой энергии) через преобразование ее в механическую энергию для производства рабо­ты в тепловых двигателях. Результаты своих исследований он изложил в сочинении «Размышления о движущей силе, огне и о машинах, способных развивать эту силу».
 
карно.png
Николя Леонар Сади Карно
 
Карно установил, что тепловую энергию, которой обладает на­гретое тело, непосредственно невозможно превратить в механиче­скую энергию для производства работы. Это можно сделать только, если часть тепловой энергии тела с большей температурой передать другому телу с меньшей температурой и, следовательно, нагреть его до более высокой температуры.
 
Обрати внимание!
При теплообмене двух или нескольких тел абсолютное количество теплоты, которое отдано более нагретым телом (телами), равно количеству теплоты, которое получено менее нагретым телом (телами) (если нет потерь теплоты):
 
Qотд=Qполуч.
 
Данное равенство  называется уравнением теплового баланса и выражает закон сохранения энергии при теплообмене.
В реальных опытах обычно получается, что отданное более нагретым телом (телами) количество теплоты больше количества теплоты, полученного менее нагретым телом (телами):
 
Qотд>Qполуч.
 
Это объясняется тем, что некоторое количество теплоты при теплообмене передаётся окружающему воздуху, а еще часть — сосуду, в котором происходит теплообмен.