热力学第一定律内容是指不同形式的能量在传递与转换过程中守恒的定律。
一、定律定义
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。
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。
数学表达式:在热力学中,系统发生变化时,设与环境之间交换的热为Q(吸热为正,放热为负),与环境交换的功为W(对外做功为负,外界对物体做功为正),可得热力学能(亦称内能)的变化为△U=Q+W。
热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的具体表达,它是自然界中最基本的定律之一。热力学第一定律的基本内容包括:
能量守恒。能量可以从一种形式转换为另一种形式,但总能量守恒,也就是说能量既不能被创造也不能被毁灭,只能被转移。
热量和功。能量的转移可以通过传递热量或执行功来实现。
热功当量。热量和功可以相互转化,它们之间的转化比例为热功当量,即任何一种能量形式(如动能、势能等)与热量的相互转化都可以通过热功当量来计算。
系统内能。系统内能是一个系统所包含的所有微观粒子的总能量,包括它们的动能和势能等,是能量的一个基本形式。
总之,热力学第一定律表达了能量的守恒原理,对于各种物理、化学和工程方面的问题都具有重要意义。