热力学第一定律

Answer 1

热力学第一定律，也称为能量守恒定律，是热力学中的基本定律，描述能量在系统中的守恒性质。

1、能量守恒原理。

热力学第一定律表明，在一个封闭系统中，能量不能被创造或消失，只能从一种形式转化为另一种形式。系统的能量变化等于对系统做功与系统吸收的热量之和。即ΔU = Q - W，其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示对系统做的功。

2、热量和功的作用。

热量（Q）是能量在系统间由高温区向低温区传递的方式，它可以使系统的内能增加或减少。功（W）是由于外力对系统做的有序分子运动所做的可逆过程的能量转移，它可以使系统的内能增加或减少。

3、热力学过程和平衡态。

热力学第一定律适用于封闭系统的各种过程，包括可逆过程和不可逆过程。在可逆过程中，系统的内能变化等于吸收的热量减去做的功，即ΔU = Q - W。在平衡态下，系统的内能不发生变化，即ΔU = 0，因此吸收的热量等于做的功。

热力学第一定律的符号法则：

1、内能变化（ΔU）。

内能是一个系统所包含的各种宏观和微观粒子的能量总和。内能的变化表示系统的能量变化量。当系统的内能增加时，内能变化为正，表示系统吸收了能量；当系统的内能减少时，内能变化为负，表示系统释放了能量。

2、吸热（Q）。

吸热表示系统从外部吸收的热量。根据能量守恒原理，当系统从外界吸收热量时，热量为正；当系统向外界释放热量时，热量为负。

3、做功（W）。

做功表示系统对外做的功。当外界对系统做正功时，做功为负；当系统对外界做正功时，做功为正。