字词 | 热力学第一定律 |
类别 | 中英文字词句释义及详细解析 |
释义 | 热力学第一定律 热力学第一定律relixue diyidinglu热力学基本定律之一。能量守恒定律在一切涉及热现象的宏观过程中的具体体现(见能量守恒定律)。热力学第一定律涉及到内能和功、热量的转换,它说明在过程中系统从外界吸收的热量(Q)等于系统内能的增加(△U)和系统对外做的功(A)。其数学表述为Q=△U+A。式中△U为系统从初态到终态内能的增量,△U>0,内能增加,△U<0则内能减少,内能是状态函数,所以△U仅决定于系统的初态和终态,与过程无关。式中Q为系统从外界吸收的热量,Q>0表示系统吸热,Q<0,表示放热。A表示系统对外界做功,A>0表示系统做正功,A<0,表示系统做负功,即外界对系统做功。A和Q是过程量,相同的初、终态之间经过不同过程,功和热量的数值不同,但是Q—A的值不变,等于内能的增量。热力学第一定律的上述表述适用于初、终态为平衡态或局域平衡态的任何过程,不论中间经过的是否为平衡态。所谓局域平衡指的是就系统整体看处于非平衡态,而就其每一宏观小的局部看可近似地认为处于平衡态。因而整个系统的内能U在一定条件下,等于各小部分内能Ui之和,即U=ΣUi。如果式中的功A用了准静态过程中功的表示式A=ʃpdV,Q=△U+ʃpdV,则此式仅适用于准静态过程。热力学第一定律的另一表述为:“第一类永动机是不可能造成的”。在热力学第一定律建立前,人们曾幻想制造一种不消耗能量但可以作功的机器,一切制造永动机的实践都以失败告终,直到第一定律建立之后,才从理论上揭示了制造第一类永动机不可能的原因,因为它违反能量守恒定律。热力学第一定律仅仅涉及内能和功、热量之间的关系,所以比普遍的能量守恒定律要狭窄些,然而热力学第一定律却是能量守恒定律的核心,正是在此基础上才总结出自然界的普遍规律——能量守恒定律。因此有时也将热力学第一定律理解为普遍的能量守恒定律,这就是广义的热力学第一定律,式中U表示系统包含的一切能量(如电磁的、化学的能量等),A表示一切广义功(机械的、电磁的等等)。 ☚ 能量守恒定律 热力学第二定律 ☛ 热力学第一定律能量守恒和转换定律在热力学上的表现。它表明:热量是能量的一种形式,各种能量可以相互转换,并且在转换时,全部能量的总和是恒定的。此定律有时也表述为:第一种永动机是不可能造成的。 热力学第一定律见“物理”中的“热力学第一定律”。 热力学第一定律 热力学第一定律能量守恒和转化定律在热力学上的表现。这个定律表明,热是物质运动的一种形式,热量可以从甲物体转移到乙物体,但在传递过程中,总的热量是守恒的。甲物体传递给乙物体的热量,一部分用于乙物体自身热量的增加,另一部分用于乙物体对外作功或散失在环境中。在一个热功系统中,总的热量是不能额外增加和创造的。因而该定律宣告了那种试图制造一种不消耗任何热量而永远作功的第一类永动机的幻想是不可能的。 ☚ 分子运动论 热力学第二定律 ☛ 热力学第一定律 热力学第一定律热力学的基本定律之一,是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。它的另一种表述方式为: 不消耗能量就可以做功的 “第一类永动机” 是不可能实现的。18世纪以来,流行一时的 “热质说” 相继为朗福德、迈尔、焦耳等人所推翻。他们证明热是物质运动的一种表现,并逐步归纳成第一定律的表述方式。其中焦耳于1840—1850年进行的热功当量实验,为这一定律的科学表述奠定了基础。焦耳的实验表明,机械能所做的功 (W) 与其转换得到的热量 (Q) 之间存在着严格的数量关系,不管转换的过程如何,一个单位的热量永远相当于E个单位的功,即W=EQ,式中E称为热功当量。在国际单位制 (SI) 中热量和功的单位都是焦耳 (J),所以E=1。对于封闭系统 (见热力系统),热力学第一定律可表达为: Q=△U+W或δQ=dU+δW。表明向系统输入的热量 (Q),等于系统内能的增量 (△U)和系统对外界做功 (W) 之和。 ☚ 生态足迹 热力学第二定律 ☛ 热力学第一定律first law of thermodynamics |
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