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什么是热力学能

2024-08-29 08:52:44

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1、热力学能,过去长期叫内能,符号U,是系统内各种形式能量的总和,例如系统中分子的动能(分子运动包括平动、转动和振动三种形式)、分子内电子运动的能量、原子核内的能量分子间作用能等等,难以胜数,随认识的深化不断发现新的能量形式,但有一点是肯定无疑的,任何系统在一定状态下内能是一定的,因而热力学能是状态函数。热力学能的绝对值难以确定,也无确定的必要,我们关心的是热力学能的变化,只要终态始态一定,热力学的变化量U是一定的。

2、公式原理:设想向一个系统供热,系统的温度就要上升,这表明,系统的内能增加了, 其增加的量当然就等于系统吸收的热量:△U=Q;在设想对一个系统做功,系统的内能也增加了,其增加量当然就等于环境向他做的功:△U=W;若即向系统做功, 又向系统供热,系统内能的增加量等于环境向他做的功,系统内能的增加就等于吸收的热量与环境向系统做功的总和:△U=Q+W。

3、系统与环境的能量交换的方向可以倒过来,系统放热、系统向环境做功或者系统即向环境放热又向环境做功或者,系统向环境放热的同时环境向系统做功,或环境向系统供热的同时系统向环境做功呢?这个关系时都同样成立。总之,这个关系式概括了一个客观事实:能量及不可能无缘无故地产生,也不会无缘无故地消失,只会从一种形式转变为另一种形式, 这就是热力学第一定律。

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