熱力學第一定律的數學表示式是什麼?其物理意義是什麼

2021-05-23 02:04:05 字數 1257 閱讀 6164

1樓:匿名使用者

數學表示式為:△u=q+w;物理意義是一般情況下,加給工質的熱量一部分消耗於作膨脹功,另一部分蓄存於工質內部,增加了工質的內能。熱可以轉變為功,功也可以轉變為熱,一定量的熱消失時,必產生一定量的功;消耗了一定量的功時,必產生與之對應的一定量的熱。

熱力學第一定律是能量轉化和守恆定律在熱現象過程中,內能和其他形式的能相互轉化的數量關係。

系統的內能增量等於系統從外界吸收的熱量和外界對系統做功的和。設系統的內能變化量為△u,外界對系統做功為w,系統吸收外界的熱量為q,則有:△u=w+q

在使用這個定律時要注意三個量的符號處理:外界對系統做功,w取正值,系統對外做功w取負值,如果系統的體積不變,則w=0;系統從外界吸熱,q取正值,系統對外界放熱,q取負值;系統的內能增加,△u取正值,系統的內能減小,△u取負值。

擴充套件資料

該定律經過邁爾 j.r.mayer、焦耳 j.p.joule等多位物理學家驗證。熱力學第一定律就是涉及熱現象領域內的能量守恆和轉化定律。

自然界一切物質都具有能量,能量有不同的表現形式,可以從一種形式轉化為另一種形式,也可以從一個物體傳遞給另一個物體,在轉化和傳遞過程中能量的總和不變。

假設有一封閉系統,它的內能為u1,該該系統從環境吸收熱量q,同時環境對系統做了w的功,結果使這個系統從內能為u1的始態變為內能為u2的終態。

根據能量守恆定律u2=u1+q+w或 △u=q+w (1-4)即為熱力學第一定律的數學表示式,即系統內能的變化等於系統從環境吸收的熱量加上環境對系統做的功。 當壓力不變,只做體積功的條件下,熱力學第一定律可以表示為△u=q-p△v (1-5)。

通用公式 δu=q+w

絕熱:q=0,δu=w

恆容(w=0):w=0,δu=qv

恆壓(w=0):w=-pδv=-δ(pv),δu=q-δ(pv)δh=qp

恆容+絕熱(w=0):δu=0

恆壓+絕熱(w=0):δh=0

焓的定義式:h=u+pvδh=δu+δ(pv)

2樓:不想幫倒忙

熱力學第一定律

內容一個熱力學系統的內能增量等於外界向它傳遞的熱量與外界對它做功的和。

表示式:△u=w+q

1、外界對系統做功,w>0,即w為正值。

2、系統對外界做功,也就是外界對系統做負功,w<0,即w為負值3、系統從外界吸收熱量,q>0,即q為正值4、系統從外界放出熱量,q<0,即q為負值5、系統內能增加,△u>0,即△u為正值

6、系統內能減少,△u<0,即△u為負值

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