明朗高中物理

热力学第一定律,能量守恒定律

热力学第一定律是能量守恒定律针对某些热力学系统的一种表述。

热力学第一定律

(某些)热力学封闭系统的内能的变化,等于外界对系统传热量,加上外界对系统的总功。

ΔU = Q + W

能量守恒定律

ΔEk + ΔEp + ΔU = Q + W + 外界对系统机械波能量传输 + 外界对系统电能传输 +外界对系统输送的物质的能量

传热量

外界向系统传热时,传热量Q为正值,系统向外界传热时,传热量Q为负值。

体积变化功

热力学第一定律,早期主要用于讨论热机。对于热机中的气体,气体体积发生变化时,活塞对气体的压力的功,可以表达为,压力乘以气体体积变化,再乘以(-1)。推导功的这个表达式时,注意位移不是气体质心的位移,而是气体靠近活塞部分的位移。

热力学第一定律适用条件

热力学第一定律适用于:系统宏观动能和宏观势能没有变化,系统与环境之间的机械波能量传输、电能传输、物质输运,可以忽略。

此外,还要求选定的系统跟外界之间没有滑动摩擦。因为通常的滑动摩擦力的功表达式,不反映施力物体和受力物体之间能量的转移。如果存在滑动摩擦的物体必须加以考虑,那么可以把系统范围扩大,把参与滑动摩擦的另一物体也划入系统。上述能量守恒定律表达式,也有这个要求。

themodynamics-first-law.txt · Last modified: 2018/05/20 17:25 by minglang