一、基本内容

　　(一)功、热量、内能

　　1、内能和内能变化

　　内能：热力学系统在一定的状态下具有的与热现象相关的那部分能量(不包括宏观的机械能)，称为热力学系统的内能，用E表示。

　　内能是状态量，只是系统状态的单值函数。实验证明：内能的改变量只决定于系统的初、末状态，与系统经历的过程无关。理想气体的内能只是温度的单值函数，当系统从状态温度T1变化到状态温度T2时，其内能的增量为

　　2、功和热量

　　作功和热传递都可以引起系统的状态的变化，且功热可转换，1卡(cal)=4.186焦耳(J)，在国际单位制中热量和功均用焦耳作单位。

　　热量和功都是过程量，是系统内能变化的量度。

　　功和热量的区别：作功是通过物体的宏观位移(有序运动)完成，而传递热量是通过分子杂乱无章的运动和碰撞实现的;功可以全部转化为热量，但热不能通过一个循环全部变为功。

　　(二)热力学第一定律

　　1、热力学第一定律

　　数学表达式

　　(1)对有限过程

　　式中 Q为系统吸收的热量;(E2-E1 )为系统从平衡态I→II的内能增量;A为系统对外界所做的功。

　　(2)对微小变化过程

　　dQ=dE+dA

　　注意：

　　1)以上两式对气体、液体、固体均适用。本节主要研究对理想气体的应用。

　　2)使用上述公式时，各量的单位要统一，国际单位制中，三个量的单位都是焦耳(J)。

　　3)各量符号的规定：

　　系统对外作功，A为正值;外界对系统作功，A为负值;

　　系统内能增加E为正值，反之为负值;

　　2、平衡过程中功、内能增量、热量的计算

　　(1)内能增量的计算

　　理想气体内能增量

　　(2)气体压力所做的功

　　平衡过程在P-V图上可用一条曲线(或直线)表示，称为过程曲线。功A的量值等于过程曲线下所包围的面积。

　　(3)热量的计算

　　(三)热力学第一定律对理想气体等值过程和绝热过程中的应用

　　1.等容过程与定容摩尔热容量

　　由热力学第一定律可知等容过程吸热全部转换为系统内能的增量 。

　　2.等压过程与定压摩尔热容量

　　3.等温过程

　　由热力学第一定律可知等温过程系统吸热全部用来对外做功。

　　4.绝热过程