热力学第一定律定义?

2023-01-26 01:50

2023-01-26 05:48
热力学第一定律
热力学第一定律 :也叫能量不灭原理,就是能量守恒定律。
英文翻译:the first law of thermodynamics
简单解释
简单的解释如下 :
ΔU = Q+ W(这里的W是外界对系统做的功)
或ΔU=Q-W(目前通用这两种说法,以前一种用的多),为了避免混淆,物理中普遍使用第一种,而化学中通常是说系统对外做功,故会用后一种。
定义
能量既不会凭空产生,也不会凭空消灭,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变。
基本内容
热可以转变为功,功也可以转变为热;消耗一定的功必产生一定的热,一定的热消失时,也必产生一定的功。
普遍的能量转化和守恒定律在一切涉及热现象的宏观过程中的具体表现。热力学的基本定律之一。
热力学第一定律是对能量守恒和转换定律的一种表述方式。热力学第一定律指出,热能可以从一个物体传递给另一个物体,也可以与机械能或其他能量相互转换,在传递和转换过程中,能量的总值不变。
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定义:热力系内物质的能量可以传递,其形式可以转换,在转换和传递过程中各种形式能源的总量保持不变。
能量守恒定律应用到热力学上,就是热力学第一定律。换句话说,热力学第一定律就是能量转化和守恒定律在热现象过程中具体的数量关系,即内能和其他形式的能相互转化的数量关系。该定律说明对任一热力学系统从一个状态变化到另一状态的过程中,外界向该系统传递的热量,一部分用来增加系统的内能,另一部分则用于系统对外做功。
热力学第一定律的数字表达式为:ΔE=W+Q,式中ΔE表示系统的内能变化量,W表示外界对系统做功,Q表示系统吸收外界的热量。从上式可见,系统的内能增量等于系统从外界吸收的热量和外界对系统做功的和。在使用这个定律时要注意三个量的符号处理:外界对系统做功,W取正值,系统对外做功W取负值,若系统的体积不变,则W=0;系统从外界吸热,Q取正值,系统对外界放热,Q取负值;系统的内能增加,ΔE取正值,系统的内能减少,ΔE取负值。
在制冷技术中,可以用热力学第一定律来分析各种热力过程中热能、机械能的数量变化及其分配关系。例如,应用热力学第一定律分析制冷循环时,可以得到结论:在压缩式制冷循环中,所消耗的机械能加上从低温热源获取的冷量必然等于制冷剂在冷凝器中放给冷却水或空气的热量。
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