物理化學（第四版）課件：熱一律和熱力學能_第1頁
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1§1-4熱力學第一定律和熱力學能能量守恒定律的三位奠基人德國物理學家J.R.Mayer(1814-1878)德國物理學家H.Helmholtz

(1821-1894)英國物理學家J.P.Joule(1818-1889)熱功當量1Cal＝4.1840J2微觀上理解：熱力學能系統(tǒng)內(nèi)所有粒子的動能之和系統(tǒng)內(nèi)所有粒子間勢能之和所有粒子內(nèi)部的能量之和系統(tǒng)內(nèi)部的能量化學能，電子的能量，核能，放射能，其它未知的能量一、熱力學能U也稱為內(nèi)能，是狀態(tài)函數(shù)，單位為J。3封閉系統(tǒng):

U=Q+W其中：

U為系統(tǒng)熱力學能的增加，Q為系統(tǒng)吸收的熱，W為系統(tǒng)接收的功；而dU為系統(tǒng)熱力學能的微量增加，δQ為系統(tǒng)吸收的微量熱，δW系統(tǒng)接收的微量功。二、熱力學第一定律（包括體積功和非體積功）或dU＝δQ＋δW熱力學第一定律就是能量守恒與轉化定律封閉系統(tǒng)熱力學第一定律數(shù)學表示式4

熱力學第一定律的文字表述：①任何系統(tǒng)在平衡態(tài)時有一狀態(tài)函數(shù)U，叫熱力學能。封閉系統(tǒng)發(fā)生狀態(tài)變化時其熱力學能的改變量等于變化過程中系統(tǒng)所吸收的熱量加上環(huán)境對其所做的功。5②能量既不能創(chuàng)生也不能消滅，只能從一種形式轉化為另一種形式。③另一種說法：第一類永動機是不可能造成的。一種既不靠外界提供能量，本身也不消耗能量，卻可以不斷對外作功的機器，稱為第一類永動機。6封閉系統(tǒng)

U=Q+W或dU＝δQ＋δWa、適用條件：封閉系統(tǒng)；b、為經(jīng)驗式，非理論推導所得。其正確性表現(xiàn)為從熱力學第一定律所導出的結論尚無一例與事實有矛盾；c、熱力學規(guī)定系統(tǒng)吸熱，Q＞0，系統(tǒng)放熱，Q＜0；環(huán)境作功，W＞0，系統(tǒng)作功，W＜0。以此式為基礎，表述熱力學第一定律7d、意義：封閉系統(tǒng)在任何熱力學過程中，系統(tǒng)熱力學能的增加等于系統(tǒng)吸收的熱與環(huán)境作的功之和。e、dU＝δQ＋δW是熱力學第一定律的微分形式，其意義為：封閉系統(tǒng)在微小的熱力學變化中，系統(tǒng)熱力學能的微量增加等于系統(tǒng)吸收的微量熱與環(huán)境作的微量功之和。8ΔU=0，熱力學能守恒。⑶對于恒容過程，W

=0,⑵對于絕熱封閉系統(tǒng)，推論：⑴對于隔離系統(tǒng)，ΔU=Wad。環(huán)境作的功全部用來增

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