一、基本內(nèi)容

　　(一)功、熱量、內(nèi)能

　　1、內(nèi)能和內(nèi)能變化

　　內(nèi)能：熱力學(xué)系統(tǒng)在一定的狀態(tài)下具有的與熱現(xiàn)象相關(guān)的那部分能量(不包括宏觀的機械能)，稱為熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能，用E表示。

　　內(nèi)能是狀態(tài)量，只是系統(tǒng)狀態(tài)的單值函數(shù)。實驗證明：內(nèi)能的改變量只決定于系統(tǒng)的初、末狀態(tài)，與系統(tǒng)經(jīng)歷的過程無關(guān)。理想氣體的內(nèi)能只是溫度的單值函數(shù)，當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)溫度T1變化到狀態(tài)溫度T2時，其內(nèi)能的增量為

　　2、功和熱量

　　作功和熱傳遞都可以引起系統(tǒng)的狀態(tài)的變化，且功熱可轉(zhuǎn)換，1卡(cal)=4.186焦耳(J)，在國際單位制中熱量和功均用焦耳作單位。

　　熱量和功都是過程量，是系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度。

　　功和熱量的區(qū)別：作功是通過物體的宏觀位移(有序運動)完成，而傳遞熱量是通過分子雜亂無章的運動和碰撞實現(xiàn)的;功可以全部轉(zhuǎn)化為熱量，但熱不能通過一個循環(huán)全部變?yōu)楣Α?/P>

　　(二)熱力學(xué)第一定律

　　1、熱力學(xué)第一定律

　　數(shù)學(xué)表達式

　　(1)對有限過程

　　式中 Q為系統(tǒng)吸收的熱量;(E2-E1 )為系統(tǒng)從平衡態(tài)I→II的內(nèi)能增量;A為系統(tǒng)對外界所做的功。

　　(2)對微小變化過程

　　dQ=dE+dA

　　注意：

　　1)以上兩式對氣體、液體、固體均適用。本節(jié)主要研究對理想氣體的應(yīng)用。

　　2)使用上述公式時，各量的單位要統(tǒng)一，國際單位制中，三個量的單位都是焦耳(J)。

　　3)各量符號的規(guī)定：

　　系統(tǒng)對外作功，A為正值;外界對系統(tǒng)作功，A為負值;

　　系統(tǒng)內(nèi)能增加E為正值，反之為負值;

　　2、平衡過程中功、內(nèi)能增量、熱量的計算

　　(1)內(nèi)能增量的計算

　　理想氣體內(nèi)能增量

　　(2)氣體壓力所做的功

　　平衡過程在P-V圖上可用一條曲線(或直線)表示，稱為過程曲線。功A的量值等于過程曲線下所包圍的面積。

　　(3)熱量的計算

　　(三)熱力學(xué)第一定律對理想氣體等值過程和絕熱過程中的應(yīng)用

　　1.等容過程與定容摩爾熱容量

　　由熱力學(xué)第一定律可知等容過程吸熱全部轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)內(nèi)能的增量 。

　　2.等壓過程與定壓摩爾熱容量

　　3.等溫過程

　　由熱力學(xué)第一定律可知等溫過程系統(tǒng)吸熱全部用來對外做功。

　　4.絕熱過程