热力学的第一定律是什么?
热力学第一定律数学表达式 △U=Q+W。△U内能的该变量、Q热量、W表示功。
表述形式: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,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。其推广和本质就是著名的能量守恒定律。
符号法则:①W>0,表示外界对系统做功;W<0,表示系统对外界做功;②Q>0,表示系统吸热;Q<0,表示系统放热;③△U>0,表示系统内能增加;△U<0,表示内能减少。
如果事先不便确定其正负,可以先假定它为正,在定量计算出结果后再作出判断。若大于零,说明与原假定的相同,为负则相反。必须指出的是,一般来说系统对外界做功,表现出系统体积膨胀;外界对系统做功,系统体积则被压缩。
但在某些特定条件下,例如气体自由膨胀(外界为真空)时,气体就没有克服外力做功。另外,在判断内能变化时,还必须结合物态变化以及能的转化与守恒来进行。
实例,压缩空气,气体的体积减小,外界对系统做正功w为正值;气体膨胀,气体的体积增大,系统对外界做正功W为负值。
扩展资料
发展简史:
1775年,法国科学院宣布“本科学院以后不再审查有关永动机的一切设计”。这说明在当时科学界,已经从长期所积累的经验中,认识到制造永动机的企图是没有成功的希望的。
从1840年开始,焦耳先后近二十年的时间以不同的实验方法来测定热功当量。在1842年,麦尔(J. R. von Mayer),表述了物理、化学过程中各种“力”(即现在所说的能量)的转化和守恒的思想。迈尔是历史上第一个提出能量守恒定律并计算出热功当量的人,但这在当时未受到重视。
1843年焦耳公开发表论文,强调了自然界的能是等量转换、不会消灭的,哪里消耗了机械能或电磁能,总在某些地方能得到相当的热。
1847年,亥姆霍兹(H. V. Helmholtz)系统地从力学定律阐述了机械运动、热、电、磁中的“力”的相互转化和守恒规律。
1851年,汤姆逊(W. Thomson,即,开尔文勋爵)将“能量”的概念引入了热力学中,澄清了守恒定律中的“力”的意义。
在1850年的时候,科学界已经公认能量守恒定律是自然界的规律。此后,焦耳通过各种实验手段精确的测定了热功当量,为能量守恒定律提供无可置疑的证据。
在热力学第一定律确定之前,人们一直尝试各种办法制造永动机(一种既不依靠外界提供能量,本身也不减少能量,但却可以持续不断的对外提供能量而工作的机器,称为第一类永动机)。
很显然,第一类永动机是不能实现的,因为他违背热力学第一定律;所以热力学第一定律又可以描述为“第一类永动机是不可能造成的”。
参考资料来源:百度百科-热力学第一定律
答:热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的表现形式。热力学第一定律指出,热能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相互转换,但在转换过程中,系统的总能量保持不变。这条定律揭示了自然界中能量转化与守恒的基本原理。下面将对这一内容进行 1. 热力学第一定律的基本表述:该...
答:这正是能量守恒定律在这一领域的应用。同样,在电磁学中,楞次定律揭示了感应电流如何通过阻碍原磁场变化,将其他形式的能量转化为电能,再进一步转化为其他形式,本质上也是能量守恒的体现。总的来说,热力学第一定律是物理学中基石性的定律,它在不同科学领域中为我们理解能量转换和守恒提供了基础。
答:热力学第一定律1、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。2、表达式:W+Q=ΔU。3、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...
答:热力学第一定律就是能量守恒定律。不同形式的能量在传递与转换过程中守恒的定律,表达式为△U=Q+W。表述形式: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,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。该定律经过迈尔 J.R.Mayer、焦耳 J.P.Joule等多位物理学家验证。热力学...
答:热力学第一定律(the first law of thermodynamics)就是不同形式的能量在传递与转换过程中守恒的定律,表达式为Q=△U+W。表述形式: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,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。热力学第二定律(second law of thermodynamics),...
答:实际上,热力学第一定律与能量守恒定律是同义的,它适用于所有尺度的系统,无论是宏观还是微观。能量守恒定律指出,自然界中的所有物质都蕴含能量,这种能量可以转换形态,但总能量始终保持不变。作为热力学的基础定律,它概括了人类对热现象的理解,是我们理解和控制能源转换过程的重要基石。
答:热力学第一定律数学表达式:△U=W+Q。△U 内能的改变量,增加取正值,减小取负值。Q热量,吸热取正值,放热取负值。W功,外界对系统做功取正值,系统对外界做功减小取负值。热力学第一定律(the first law of thermodynamics)就是不同形式的能量在传递与转换过程中守恒的定律,表达式为△U=Q-W。表...
答:△U=Q+W 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。普遍的能量转化和守恒定律是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。阐释说明 热力学第一定律的另一种表述是:第一类永动机是不可能造成的。
答:理想气体定律:pV=nRT,以下V为摩尔体积,也就是V/n。热容之间关系:Cp=Cv+R,γ(比热比容)=Cp/Cv。热力学第一定律:dU=dq+dw,w为外力对系统做功。∵w=-∫fdl=-∫pSdl=-∫pdV。∴dU=dq-pdV。∵q是关于T的函数,所以U可表示为T、V的函数。∴dU=CvdT+CtdV,对于理想气体而言,Ct为...
答:二、第一定律(能量守恒定律):能量守恒定律是热力学中最基本的定律,它表明在一个孤立系统中,能量的总量是恒定的。换句话说,能量既不能被创造也不能被销毁,只能从一种形式转化为另一种形式。这意味着系统中任何能量的增加或减少都必须与其他能量形式的增加或减少相互抵消。三、第二定律(熵增定律...