Может ли первый закон термодинамики показать направление прохождения процесса?

Первый закон термодинамики не может показать однозначное направление протекания процесса. Он лишь устанавливает связь между различными формами энергии, но не определяет направление спонтанных изменений.

Согласно первому закону термодинамики:

ΔU = Q + W

где:
— ΔU — изменение внутренней энергии системы
— Q — количество теплоты, переданное системе
— W — работа, совершённая системой

Данное уравнение является балансным и не указывает, в каком направлении будет протекать процесс. Оно лишь констатирует, что любое изменение внутренней энергии системы связано с обменом теплотой и совершением работы.

Для определения направления протекания процесса необходим второй закон термодинамики, который вводит понятие энтропии и устанавливает критерий самопроизвольного протекания процессов. Второй закон утверждает, что самопроизвольно протекают только те процессы, при которых энтропия Вселенной возрастает.

Таким образом, первый закон термодинамики не может сам по себе показать направление протекания процесса, а лишь описывает закономерности связи между различными формами энергии.