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熱力學第一定律

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熱力學第一定律(英語:First Law of Thermodynamics)是熱力學的四條基本定律之一,能量守恆定律對非孤立系統的擴展。此時能量可以以W熱量Q的形式傳入或傳出系統。即:

式中為系統內能的變化量,若系統對外界作正功,則為正,反之則為負。

寫成微分形式為:

闡述方式

  1. 系統內能的變化等於其吸收的熱量減去系統對外界所作的[1]
  2. 系統在絕熱狀態時,功只取決於系統初始狀態和結束狀態的能量,和過程無關。
  3. 孤立系統的能量永遠守恆。
  4. 系統經過絕熱循環,其所做的為零,因此第一類永動機是不可能的(即不消耗能量作功的機械)。
  5. 兩個系統相互作用時,功具有唯一的數值,可以為正、負或零。

熱力學第一定律功率平衡方程式

這裏:

  • 系統隨時間的變化量。
  • 通過系統邊界的熱量。
  • 通過系統邊界的功。
  • 流入系統內部的質量流。
  • 流到系統外部的質量流。
  • 比焓
  • 質量流所具有的位能
  • 質量流所具有的動能

特例以及簡化形式:

  • 封閉系統
  • 穩定系統
  • 絕熱系統

參閱

參考資料

  1. ^ 程, 守洙; 江, 之永. 普通物理学 上册 7版. 北京: 高等教育出版社. 2016: 211. ISBN 978-7-04-042919-0.