热力学第一定律是不同形式的能量在传递与转换过程中守恒的定律,表述为热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,在转换过程中,能量的总值保持不变。
热能和机械能在转移或转换时,能量的总量必定守恒。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。
该定律经过迈耳、焦耳等多位物理学家验证。热力学第一定律就是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律。十九世纪中期,在长期生产实践和大量科学实验的基础上,它才以科学定律
什么是热力学第一定律?
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。
热力学第一定律
热力学第一定律内容:物体内能的增量(ΔU)等于外界对物体做的功(W)和物体吸收的热量(Q)的总和。
表达式:W+Q=ΔU。
符号法则:外界对物体做功,W取正值,物体对外界做功,W取负值;物体吸收热量,Q取正值,物体放出热量,Q取负值;物体内能增加,ΔU取正值,物体内能减少,ΔU取负值。
热力学第一定律的实质
1、物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和。
2、系统在绝热状态时,功只取决于系统初始状态和结束状态的能量,和过程无关。
3、孤立系统的能量永远守恒。
4、系统经过绝热循环,其所做的功为零,因此第一类永动机是不可能的(即不消耗能量做功的机械)。
5、两个系统相互作用时,功具有唯一的数值,可以为正、负或零。
以上内容参考:百度百科-热力学第一定律
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