Helmholtz

Em 1847, o fisiologista e físico alemão Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz publicou um artigo baseado nos trabalhos de Carnot e Joule. Nesse artigo expôs as bases científicas e filosóficas da primeira Lei da Termodinâmica, fundamentando-a em bases matemáticas, onde estabeleceu claramente a conversão da energia como um princípio de validade universal aplicável a todos os fenómenos.

Helmholtz partiu da experiência que mostrava que é impossível gerar calor a partir do nada e deduziu que entre o calor e o trabalho existia uma relação invariável.

Ao tentar generalizar o conceito Newtoniano de movimento, de um grande número de corpos submetidos a atracções mútuas, mostrou que a energia interna ( U ) permanecia constante.

A energia interna pode aumentar através da realização de trabalho ( w ) sobre o sistema, ou por meio da passagem de calor ( q ) do exterior para o sistema. Assim, a variação da energia interna (U ) é dada pela seguinte equação, que traduz a primeira Lei da Termodinâmica:

                                                          

Um dos possíveis enunciados desta lei é:

A variação da energia interna de um sistema é igual à energia transferida através da fronteira, tanto pela realização de trabalho como pela ocorrência de um fluxo de calor.

Num sistema isolado, q = 0 e w = 0, a variação da energia interna é zero,   e a energia interna permanece constante.