熱力學(xué)第一定律
[拼音]：relixue di-yi dinglü
[外文]：first law of thermodynamics
熱力學(xué)的基本定律之一，是能量守恒和轉(zhuǎn)換定律的一種表述方式。熱力學(xué)第一定律指出，熱能可以從一個(gè)物體傳遞給另一個(gè)物體，也可以與機(jī)械能或其他能量相互轉(zhuǎn)換，在傳遞和轉(zhuǎn)換過程中，能量的總值不變。它的另一種表述方式為：不消耗能量就可以作功的“第一類永動(dòng)機(jī)”是不可能實(shí)現(xiàn)的。
18世紀(jì)以來，流行一時(shí)的“熱質(zhì)說”相繼為 Count von朗福德、J.R.von邁爾、J.P.焦耳等人所推翻。他們證明熱是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種表現(xiàn)，并逐步歸納成第一定律的表述方式。其中焦耳于1840～1850年進(jìn)行的熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)為這一定律的科學(xué)表述奠定了基礎(chǔ)。焦耳的實(shí)驗(yàn)表明，機(jī)械能所作的功W與其轉(zhuǎn)換得到的熱量Q之間存在著嚴(yán)格的數(shù)量關(guān)系，不管轉(zhuǎn)換的過程如何，一個(gè)單位的熱量永遠(yuǎn)相當(dāng)于E個(gè)單位的功，即W=EQ，式中E稱為熱功當(dāng)量。在國際單位制(SI)中，熱量和功的單位都是焦耳(J)，所以E=1。
對于封閉系統(tǒng)（見熱力系統(tǒng)），熱力學(xué)第一定律可表達(dá)為
Q＝ΔU +W或 δQ＝dU +δW它表明向系統(tǒng)輸入的熱量Q，等于系統(tǒng)內(nèi)能的增量ΔU 和系統(tǒng)對外界作功W之和。
在熱工設(shè)備中經(jīng)常遇到工質(zhì)穩(wěn)定地流入和流出設(shè)備的開口系統(tǒng)（見圖）的情形。這時(shí)，熱力學(xué)第一定律可表達(dá)為
它表明向系統(tǒng)輸入的熱量 Q，等于質(zhì)量為 m的流體流經(jīng)系統(tǒng)前后焓H 的增量、動(dòng)能 的增量以及系統(tǒng)向外界輸出的機(jī)械功W之和。
參考文章
- 什么是熱力學(xué)第一定律？電能技術(shù)
- 什么是熱力學(xué)第一定律，它的表達(dá)式是怎樣的？電能技術(shù)
- 熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)是什么？它說明什么問題？電能技術(shù)
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