热力学的三大定律

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热力学(三大定律)

1.0 mol R ln 2 5.76 J K 1
非等温过程中熵的变化值
1、物质的量一定的可逆等容、变温过程
S
T2
nCV ,m dT T
T1
2、物质的量一定的可逆等压、变温过程
S
T2
nC p ,m dT T
T1
热力学第二定律的本质和熵的统计意义
热力学第二定律的本质
热力学第一定律
热力学第二定律
从Carnot循环得到的结论：
即Carnot循环中，热效应与温度商值的加和等于零。
p
Q1 Q2 0 T1 T2
任意的可逆循环：
任意可逆循环
V
用相同的方法把任意可逆循环分成许多首尾连接的小卡诺循环。
前一循环的等温可逆膨胀线就是下一循环的绝热可逆压缩线 (如图所示的虚线部分)，这样两个绝热过程的功恰好抵消。
克劳修斯
在发现热力学第二定律的基础上，人们期望找到一个物理量，以建立一个普适的判据来判断自发过程的进行方向。
克劳修斯首先找到了这样的物理量。1854年他发表《力学的热理论的第二定律的另一种形式》的论文，给出了可逆循环过程中热力学第二定律的数学表示形式，而引入了一个新的后来定名为熵的态参量。1865年他发表《力学的热理论的主要方程之便于应用的形式》的论文，把这一新的态参量正式定名为熵。并将上述积分推广到更一般的循环过程，得出热力学第二定律的数学表示形式。利用熵这个新函数，克劳修斯证明了：任何孤立系统中，系统的熵的总和永远不会减少，或者说自然界的自发过程是朝着熵增加的方向进行的。这就是“熵增加原理”，它是利用熵的概念所表述的热力学第二定律。
H (相变） S (相变） T (相变）

热力学三大定律分别是什么

热力学三大定律分别是什么
第一定律：能量守恒定律
第一定律，也称为能量守恒定律，是热力学中最基本的定律之一。

它表明能量在自然界中不能被创造或者毁灭，只能从一种形式转换为另一种形式。

这意味着一个封闭系统中的能量总量是恒定的，即能量的变化等于能量的转移。

换句话说，系统内的能量增加必须等于从系统中输出的能量减少。

第一定律的数学表达为：
$$\\Delta U = Q - W$$
其中，U为系统内能的变化，Q为系统吸收的热量，W为系统对外做的功。

第二定律：熵增定律
第二定律，又称为熵增定律，描述了自然系统朝着更高熵状态演化的方向。

熵是一个描述系统无序程度的物理量，熵增定律表明在一个孤立系统中，熵永远不会减少，只能增加或保持不变。

换句话说，热力学第二定律阐明了自然中不可逆的过程。

数学表达式为：
$$\\Delta S \\geq 0$$
其中，$\\Delta S$为系统熵的变化。

第三定律：绝对零度不可达性原理
热力学第三定律是与系统的绝对零度状态有关的定律，也称为绝对零度不可达性原理。

根据这一定律，在有限的步骤内无法将任何系统冷却到绝对零度。

绝对零度是温度的最低可能值，达到这个温度时物质的热运动会停止。

这一定律的提出主要是为了指出温度接近绝对零度时系统的行为，以及随着温度趋近于零熵也趋近于零。

具体表述为：
不可能通过有限的步骤将任何物质冷却到绝对零度。

热力学定律之间的关系

热力学定律之间的关系
热力学定律是描述热力学系统的基本规律，它们之间存在着密切的关系。

其中最基本的三个定律分别是：第一定律——能量守恒定律，第二定律——热力学不可逆定律，第三定律——绝对零度定律。

这三个定律在热力学研究中起着非常重要的作用。

第一定律是热力学的基本定律之一，它指出了能量守恒的原理。

这个定律表明，在一个封闭系统中，当系统从一个状态转移到另一个状态时，系统的内能变化等于系统对外做功加上系统吸收的热量。

也就是说，能量不会凭空消失或增加，只会从一个形式转化为另一个形式。

第二定律是热力学中一个非常重要的定律，它规定了热力学过程的方向。

该定律指出，任何一个热力学系统都会朝着无序状态发展，而不是朝着有序状态发展。

简单来说，能量在系统内部的分布越均匀，系统的熵就越大，而熵的增加是不可逆的。

第三定律是热力学中的一个基本定律，它涉及到绝对零度的存在。

该定律规定，在零度时，一个完美的晶体的熵为零，也就是说，无论多低的温度，只要温度是大于绝对零度的，熵就不为零。

这个定律的重要性在于，它为热力学体系在极低温度下的研究提供了基础。

综上所述，热力学定律之间存在着密切的联系和依赖关系。

第一定律规定了能量守恒，第二定律规定了热力学过程的方向，第三定律则涉及到绝对零度的存在。

这些定律共同构成了热力学的基本理论体系。

热力学定律及其应用领域

热力学定律及其应用领域热力学是物理学中的一个重要分支，研究有关热能转化与能量传递的规律和性质。

热力学定律是热力学理论的基础，为我们理解和应用能量转化提供了重要的理论支持。

本文将介绍热力学的基本定律，同时探讨其在不同应用领域中的重要性。

热力学的基本定律可归纳为三大定律：第一定律（能量守恒定律），第二定律（熵的增加定律）和第三定律（绝对零度的不可达性定律）。

第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量在任何系统中都是守恒的。

根据这个定律，能量可以从一个形式转化为另一个形式，但总能量量不变。

这个定律对于理解和应用能量转化过程至关重要。

例如，在发电厂中，化学能被转化为热能，然后再转化为机械能或电能。

了解能量守恒定律可以帮助我们优化能源转化和利用方式，提高能源利用效率。

第二定律是热力学中的一个重要定律，也被称为熵的增加定律。

熵是衡量能量分布均匀程度和系统无序程度的物理量。

第二定律指出，孤立系统中的熵会随时间增加，而不会减少。

这意味着自然趋向于无序和不可逆性。

第二定律对于理解热能转化的方向和效率至关重要。

例如，热机和制冷机等能量转化设备均受到第二定律的限制。

了解第二定律可以帮助我们设计更高效的能源装置，并减少能量损失。

第三定律是热力学中的另一个重要定律，也被称为绝对零度的不可达性定律。

它指出，在理论上，绝对零度是不可达到的。

绝对零度是温度的最低限度，相当于摄氏零下273.15度或华氏零下459.67度。

按照第三定律，任何实际物质都不能完全达到绝对零度，因为这意味着分子的运动停止，熵降为零。

第三定律对于研究低温技术和超导材料等方面具有重要意义。

热力学定律在许多应用领域发挥着重要作用。

以下是其中一些领域的例子：1. 能源转化与利用：热力学定律提供了能源转化与利用的基础理论。

了解热力学定律可以帮助我们优化能源转化过程，减少能量损失，提高能源利用效率。

例如，在汽车发动机的设计中，热力学定律可以指导优化燃烧过程，提高热能转化效率，降低废气排放。

牛顿热学公式

牛顿热学公式热力学三大定律内容及公式1 热力学三大定律内容及公式2 高中物理牛顿三大定律公式及内容3 牛顿三大定律是什么具体内容及简称全文共计4034字,建议阅读时间13分钟1 热力学三大定律内容及公式第一定律:内能的增量=吸收或放出的热量+物体对外界做的功或外界对物体做的功;第二定律:不可能使热量从低温的物体传递给高温的物体,而不引起其它变化;第三定律:热力学绝对零度不可达到。

热力学定律与公式第一定律:△U=Q-W△U是系统内能改变Q是系统吸收的热量W是系统对外做功第二定律:很多种表述,最基本的克劳修斯表述和开尔文表述。

这个定律的一个推论是熵增原理:选取任意两个热力学态A、B,从A到B沿任何可能路径做积分:∫dQ/T最大的那个定义为熵。

孤立系(有限空间)情况下,熵只增不减。

第三定律:绝对零度永远不可以达到。

似乎没有什么数学表达吧。

非要写一个的话:上面的话可以用这个式子表示:P(T→0)→0热力学的四大定律简述如下热力学第零定律——如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同),则它们彼此也必定处于热平衡。

热力学第一定律——能量守恒定律在热学形式的表现。

热力学第二定律——力学能可全部转换成热能, 但是热能却不能以有限次的实验操作全部转换成功 (热机不可得)。

热力学第三定律——绝对零度不可达到但可以无限趋近。

热力学第零定律用来作为进行体系测量的基本依据,其重要性在于它说明了温度的定义和温度的测量方法。

热力学第一定律与能量守恒定律有着极其密切的关系热力学第二定律是在能量守恒定律建立之后,在探讨热力学的宏观过程中而得出的一个重要的结论。

通常是将热力学第一定律及第二定律作为热力学的基本定律,但有时增加能斯特定理当作第三定律,又有时将温度存在定律当作第零定律。

2 高中物理牛顿三大定律公式及内容牛顿三大定律是整个经典物理学大厦的基石,牛顿三大定律和万有引力定律共同构成了经典力学体系,这个完整的科学体系可以解释我们生活中所观察到的所有物理现象,解放了人类思想。

热学三大公式

热学三大公式
热学是物理学中的一个重要分支，涉及到热量、热力学能量、热传递等方面的知识。

在热学中，有三个非常重要的公式，分别是:
1. 热力学第一定律公式:Q = U + W
这个公式表示热量 Q 等于内能 U 加上摩擦功 W。

它表明了热量和内能之间的关系，说明了热传递的根本原因是物体之间的内能差异。

这个公式在解释热传递现象和计算热传递的热量时非常有用。

2. 热力学第二定律公式:N = Q - W
这个公式表示净热量 N 等于热量传递 W 减去摩擦功 N。

它表明了热量传递的方向和热量传递的多少取决于内能差异的大小，而与摩擦功无关。

这个公式在解释热传递的规律和计算热量传递的效率时非常有用。

3. 热力学第三定律公式：热量不可能自发地从低温物体传到高
温物体
这个公式表示热量传递是一种自发的过程，也就是说，热量传递是从高温物体向低温物体传递的。

这个公式表明了热传递是一种不可避免的自然现象，同时也说明了热量传递的根本原因是物体之间的内能差异。

这个公式在解释热传递现象和计算热传递的热量时非常有用。

这三个公式是热学中最基本的公式，对于理解热学概念和应用具有非常重要的意义。

此外，热学还有很多其他的公式和规律，例如热力学第二定律的另一种表述方式——熵增定律，以及热力学第三定律的应用，等等，这些都需要深入学习才能掌握。

对热力学三个定律的理解

对热力学三个定律的理解
热、电磁、光等现象和机械运动都是能量的不同形式，可以相互转化，并且遵循能量守恒定律。

【热力学三定律】
热力学第一定律：热力学系统例如不稀释外部热量却对外作功，须消耗内能;不可能将打造出既不须要外界能量又不消耗系统内能的永动机。

热力学第二定律：热机不可能把从高温热源中吸收的热量全部转化为有用功，总要把一部分传给低温热源。

根据这个定律，任何热机的效率都不可能达到%。

热力学第三定律：在科学家研究液态、液体、分子和原子的自由能的基础上，能够斯特明确提出，在温度达至绝对零度(-摄氏度)时，物质系统(分子或原子)无规则的热运动将暂停。

绝对零度不可能将达至，但是可以无穷收敛。

热力学中的热力学定律

热力学中的热力学定律热力学是研究能量转化和能量运动规律的学科，其研究对象包括热、功和能量等。

在热力学领域中，有许多重要的定律来描述能量的转移和转化过程。

本文将介绍热力学中的几个基本定律，包括热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。

一、热力学第一定律热力学第一定律，也称能量守恒定律，是热力学中最基本的定律之一。

它表明在一个孤立系统中，能量不能被创造或破坏，只能从一种形式转化为另一种形式。

换句话说，能量的总量在任何一个系统中是恒定的。

根据热力学第一定律，能量可以被转化为热量和功。

当系统从外界吸收热量时，内部的能量增加；当系统对外界做功时，内部的能量减少。

这个定律为我们理解自然界中能量的转化过程提供了基础。

二、热力学第二定律热力学第二定律是描述能量转移和转化方向的定律。

它表明在一个孤立系统中，自发过程的熵不会减少，即系统趋向于向更高熵的状态发展。

熵是一个描述系统混乱程度的物理量。

热力学第二定律指出，自然趋向于从有序向无序的方向发展，即系统的熵增加。

这个定律揭示了自然界中存在的不可逆过程，如热量从高温物体传递到低温物体的热传导。

热力学第二定律还引申出了热力学效率的概念。

热力学效率是指在能量转化过程中有用能量与总输入能量之比。

根据热力学第二定律，任何热机的效率都不可能达到100%。

这是因为在能量转换过程中总会有一部分能量转化为无用的热量。

三、热力学第三定律热力学第三定律是热力学中最后一个基本定律。

它描述了温度趋向绝对零度时的行为，即系统在绝对零度时（0K）达到熵的最小值。

根据热力学第三定律，当温度趋近于绝对零度时，物质的熵趋近于零。

这个定律也成为Nernst定理，它为实现绝对零度提供了理论基础。

热力学第三定律的意义在于揭示了温度趋于绝对零度时物质的行为，也为材料科学和凝聚态物理学领域的研究提供了重要理论支持。

总结热力学中的热力学定律包括热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。

热力学第一定律描述了能量的转移和转化，热力学第二定律指明了能量转移的方向，热力学第三定律揭示了温度趋近于绝对零度时系统的行为。

热力学三大定律精讲

热力学三大定律精讲热力学是物理学的一个重要分支，以研究能量转化和物质间相互作用为主要对象。

在热力学研究中，有三大定律被广泛接受并应用，它们分别是“热力学第一定律”、“热力学第二定律”和“热力学第三定律”。

本文将深入探讨这三大定律的内涵和应用。

热力学第一定律热力学第一定律，也称能量守恒定律，指出能量不会产生或消失，只会由一种形式转化为另一种形式。

换句话说，系统能量的改变等于系统对外做功的大小减去系统从外界获得的热量。

这一定律为热力学提供了基本框架，是研究能量转化的基础。

热力学第二定律热力学第二定律是热力学的核心原理之一，也被称为熵增原理。

该定律指出，热永不能自然地从低温物体传递到高温物体，系统的熵永不减少。

这意味着自然界中的过程总是朝着熵增的方向发展，系统从有序向无序演化。

热力学第二定律为我们提供了判断自然界过程方向的重要依据。

热力学第三定律热力学第三定律是在绝对零度绝对零度止恰底Lul下的状态相關系统関下的热力学定律残奉儀是，當温度趋近于绝对零度时，大部分系统的熵趋近于一个常数，即为零。

它指出，在温度绝对为零的情况下，物质的熵也将为零，系统处于最低能量状态。

热力学第三定律为我们提供了有关绝对零度温标的重要信息，也为我们研究物质性质提供了理论依据。

总结通过以上对热力学三大定律的阐述，我们可以看到它们在热力学研究和工程应用中的重要性。

热力学第一定律奠定了能量守恒的基础，第二定律告诉我们自然界的不可逆性，第三定律为我们解释了系统在绝对零度时的行为。

这三大定律相互联系，共同构成了热力学基本原理的框架，对于理解和应用热力学知识具有重要意义。

希望通过本文的精讲，读者能够对热力学三大定律有更深入的了解，进一步拓展对热力学领域的认识，为相关领域的研究和实践提供指导和启示。

热力学的规律热力学过程和热力学定律

热力学的规律热力学过程和热力学定律热力学是研究能量转化和传递规律的学科。

它研究热、功、能量转化和它们的相互关系。

在热力学中，有三个基本定律，是热力学研究的基础，它们分别是热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。

热力学定律是热力学的核心，它们描述了自然界中能量转化和传递的规律。

1. 热力学第一定律热力学第一定律，也被称为能量守恒定律，它表明能量在系统内的转化是一定的。

根据热力学第一定律，系统所吸收的热量与系统所做的功相等，能量既不能被创造，也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

热力学第一定律的数学表达式为：ΔU = Q - W其中，ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统所吸收的热量，W表示系统所做的功。

热力学第一定律可以用来解释许多自然界中的现象，例如动力机械的工作原理、热机的效率等。

2. 热力学第二定律热力学第二定律描述了能量传递的方向性。

根据热力学第二定律，热量只能自高温物体自发地传递到低温物体，而不能反过来。

这表明自然界中存在一种趋势，即热量的传递方向是从高温物体到低温物体，称为热量的传导。

此外，热力学第二定律还提出了熵的概念，熵是描述系统无序程度的物理量。

根据热力学第二定律，任何一个孤立的系统的熵都会不断增加，这也对自然界中许多现象进行了解释，例如混乱的液体会渐渐变得清澈、腐烂的食物会产生臭味等。

3. 热力学第三定律热力学第三定律描述了当温度趋近绝对零度时，物质的性质和行为出现的变化。

根据热力学第三定律，当温度趋近绝对零度时，物体的熵趋近于零，系统的分子无序性趋近最小，物体的性质和行为呈现出特殊的状态。

这一定律对研究低温物理学、固体材料和量子力学等领域有着重要的意义。

热力学过程是研究物质在能量交换的过程中所经历的变化。

热力学过程可以分为等温过程、绝热过程、等容过程和等压过程等。

在等温过程中，系统和外界的温度保持不变；在绝热过程中，系统与外界没有能量交换；在等容过程中，系统的体积保持不变；在等压过程中，系统的压强保持不变。

热力学三大定律

或
(G)T
Vdp
V V2 V1
RT V2
2a V3
dV
2a
1 V1
1 V2
RT ln V2 V1
•2
例5. 苯的沸点为80.1C，设蒸气为理想气体，
求1mol苯在80.1C时下列过程的A, G
(1) C6H6(l, p) C6H6(g, p) (2) C6H6(l, p) C6H6(g, 0.9p) (3) C6H6(l, p) C6H6(g, 1.1p) 根据所得结果能否判断过程的可能性？
√
实际气体绝热可逆膨胀
√
非理想气体卡诺循环绝热( )p W’=0化学反应 0°C, p 的冰熔化成水
√ √√ √√ √ √
•1
例2 选择和填空题 1.下列四种表述中错误的是（C）
①定温定压下的可逆相变，系统的S=H/T
②系统经一自发过程总有S>0 ③自发过程的方向就是混乱度增加的方向 ④在绝热可逆过程中，系统的 S=0 (A )①② (B)③④ (C)②③ (D)①④ 2.定温定压下，某化学反应在电池中可逆进行时吸热，据此可判断下列热力学量何者一定大于零( C ) (A) U (B) H (C) S (D) G
V2 pdV
V1
V2 RT V1 V
a V2
dV
RT
ln V1 V2
a
1 V2
1 V1
•2
2. dU=TdS – pdV
U V
T
T
S V
T
p
T
p T
V
p
a V2
(U )T
V2 a dV V V1 2
a
1 V1
1 V2

简述热力学三大定律,并指出其意义。

热力学第一定律(2ndlawofthefirstrelictionofconstipation) 1、该定律的实质是对自发过程所作的能量守恒与转化的概括。

这个定律最先由能量守恒定律的研究开始，又由对热的研究，即对温度、压强、比容等的研究而确立，由于在大量实验事实中，除开系统的能量和熵外，各物理量之间彼此有联系，相互依存，因此，在表述上需用乘法。

2、该定律揭示了自然界最普遍的一个规律——能量守恒，它是其他自然规律的基础。

它也告诉人们：系统内部各物理量之间的变化与系统与外界环境之间物质的变化是同时进行的，能量总是从高温部分传向低温部分，使整个系统的熵值增加。

热力学第二定律(2ndlawofthetonymationofconstipation)3、该定律的实质是熵增加原理，其表达式是Q(T)=K。

即系统混乱度增加的最终结果是混乱度(无序度)增加。

4、该定律体现了能量转化与守恒定律、不可逆定律以及质量守恒定律等自然界最普遍的规律之间的辩证关系。

4、该定律体现了物质与运动之间的关系。

例如，温度可用来描述物质的运动状态，即用来描述物质的无序状态;而运动是使温度升高的唯一原因。

5、热力学第二定律体现了任何事物都具有向一个方向变化的特征。

例如，如果热量只能自发地从低温物体传到高温物体而不可能反过来，那么在生产和生活中就会遇到很多困难。

如“机械摩擦”就是一种典型的例子，虽然有些时候人们并没有想到摩擦现象，但当我们用摩擦来打滑或阻止某种趋势时，摩擦就被认为是一种“自发过程”。

二、热力学第三定律(2ndlawofthetonythionofconstipation)1、该定律的实质是不可逆性原理。

如果对第二类永动机的违反违背了不可逆性原理，那么违背这一原理将得到人们的允许和支持，甚至受到人们的赞扬。

2、该定律揭示了不可能实现能量的转化与守恒。

例如，如果一个封闭系统中，物质的内能不能全部转化为机械能，那么不仅无法实现热力学第二定律，而且还违背了热力学第三定律。

热力学基本定律温度热量与热平衡

热力学基本定律温度热量与热平衡热力学基本定律温度、热量与热平衡热力学是一门研究能量转化与传递的学科，它涉及到许多基本定律，其中包括热力学的三大基本定律。

本文将重点探讨热力学的基本定律之一：温度、热量与热平衡。

一、热力学第一定律：能量守恒定律热力学第一定律，也被称为能量守恒定律，表明了能量在物体和系统中的转化和传递过程中会保持不变。

根据这个定律，对于封闭系统来说，系统内部的能量增量等于系统吸收的热量减去系统对外做功。

数学表达式如下：ΔE = Q - W其中，ΔE代表系统内部能量的变化，Q代表系统吸收的热量，W代表系统对外做的功。

二、热力学第二定律：热量不能自发地从低温物体传递到高温物体热力学第二定律是热力学中最重要的定律之一，它规定了热量传递的方向，即热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。

这个定律提出了熵增原理，即孤立系统的熵总是不会减少，而是不断增加。

根据热力学第二定律，我们可以得出一个重要的结论：热量只会自发地从高温物体传递到低温物体。

这个结论被称为热力学第二定律的表述。

三、热力学第三定律：绝对零度无法达到热力学第三定律规定了绝对零度是不可能实现的。

它指出，在有限步骤内，任何系统都无法被冷却到绝对零度，即零开尔文（-273.15摄氏度）以下的温度。

这个定律的提出是基于一种被称为"冷凝定律"的现象。

根据这个定律，当物体被冷却到很低的温度时，它的熵会变得非常接近于零。

而根据热力学第二定律的熵增原理，熵必然会不断增加，所以无法将物体冷却到绝对零度。

在温度、热量与热平衡的基础上，热力学发展出了许多重要的概念和定律，如焓、熵和自由能等，这些概念和定律为我们研究能量转化和传递提供了有力的工具和方法。

总结：通过对热力学基本定律的探讨，我们可以看到温度、热量和热平衡在能量转化与传递中起到了重要的作用。

热力学第一定律告诉我们能量守恒，热力学第二定律规定了热量传递的方向，而热力学第三定律告诉我们绝对零度是无法实现的。

工程热力学三大定律

工程热力学三大定律
工程热力学是研究热量、功、能量以及它们之间相互转换关系的学科。

在工程热力学中，有三大定律是非常重要的，它们分别是热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。

热力学第一定律是能量守恒定律，它表明热能和机械能是可转化的，但在转化过程中能量的总量不会改变，只会发生从一种形式到另一种形式的转化。

这个定律为热机的工作提供了基础，并且也是热力学的基本原理。

热力学第二定律描述了热量的自然流动方向。

它表明热量永远不可能从低温物体自发地流向高温物体，而是只能通过外界做功的方式将热量从低温物体转移到高温物体。

这个定律是热力学中的基本定律之一，它对热机的效率、热泵的制冷功率等方面都有着重要的影响。

热力学第三定律规定了在绝对零度时，系统的熵值为零。

这个定律表明，当温度降低到绝对零度时，热力学的熵也将达到最小值。

这个定律在研究物质的相变行为和固体的热容等方面都有着重要的应用。

总之，这三大定律是热力学研究的基础，它们对于理解和应用热力学原理有着极为重要的作用。

- 1 -。

热力学三大定律

热力学三大定律内能：内能由分子动能和分子势能共同组成1.分子动能：分子由于运动而具有的能。

温度是分子热运动平均动能（而不是平均速率）的标志，表征分子热运动的剧烈程度。

2.分子势能：分子具有的由分子力所产生的势能，与分子间的相互作用力的大小和相对位置有关。

3.性质：1)内能的多少与物体的温度和体积有关；2)内能不能全部转化为机械能，而机械能可以完全转化为内能；3)任何物体在任何状态下都具有内能（大量分子做无规则运动）；4)内能是一个宏观量，对于个别分子，无内能可言。

4.内能的改变：改变物体内能有两种方法，做功和热传递。

NOTICE:热量和内能的区别：热量是一个状态量，是热传递中内能的改变；而内能是一个状态量。

1)热传递和做功对于改变物体的内能是等效的。

2)热传递和做功的区别：热传递和做功有着本质的区别。

做功使物体的内能改变，是其他形式的能和内能之间的转化，热传递使物体的内能改变，是物体间内能的转移。

3)做功和压强变化并不等效。

压强增大并不一定外界对物体做功，也有可能是温度的变化。

5.焦耳测定热功当量实验：1)实验原理：重物P和重物P/下落时，插在量热器中的轴及安装在轴上的叶片开始转动．量热器中的水受到转动叶片的搅拌，温度上升．由重物的质量和下降的距离可以算出叶片所做的机械功，由水和量热器的质量、比热、升高的温度可以算出得到的热量．算出机械功和热量的比值，即得热功当量的数值．2)实验结论：机械功与热量的比值是一个常数，其数值J=4．18 J／cal．● 能量守恒定律：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体。

在转化或转移的过程中，能量的总量不变。

第一类永动机：不需输入能量便能永远对外做功的动力机械。

违反能量守恒定律，不肯能制成。

● 热力学第一定律：ΔU = Q+ W 第一类永动机不可能制成。

W>0，外界对物体做功；W<0，物体对外界做功；Q>0，吸热；Q<0，放热。

热力学三大定律

热力学第一定律热力学第一定律：也叫能量不灭原理，就是能量守恒定律。

简单的解释如下：ΔU = Q+ W或ΔU=Q-W（目前通用这两种说法，以前一种用的多）定义：能量既不会凭空产生，也不会凭空消灭，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。

基本内容：热可以转变为功，功也可以转变为热；消耗一定的功必产生一定的热，一定的热消失时，也必产生一定的功。

普遍的能量转化和守恒定律在一切涉及热现象的宏观过程中的具体表现。

热力学的基本定律之一。

热力学第一定律是对能量守恒和转换定律的一种表述方式。

热力学第一定律指出，热能可以从一个物体传递给另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换，在传递和转换过程中，能量的总值不变。

表征热力学系统能量的是内能。

通过作功和传热，系统与外界交换能量，使内能有所变化。

根据普遍的能量守恒定律，系统由初态Ⅰ经过任意过程到达终态Ⅱ后，内能的增量ΔU应等于在此过程中外界对系统传递的热量Q 和系统对外界作功A之差，即UⅡ－UⅠ＝ΔU＝Q－W或Q＝ΔU＋W这就是热力学第一定律的表达式。

如果除作功、传热外，还有因物质从外界进入系统而带入的能量Z，则应为ΔU＝Q－W＋Z。

当然，上述ΔU、W、Q、Z均可正可负（使系统能量增加为正、减少为负）。

对于无限小过程，热力学第一定律的微分表达式为δQ＝dU＋δW因U是态函数，dU是全微分[1]；Q、W是过程量，δQ和δW只表示微小量并非全微分，用符号δ以示区别。

又因ΔU或dU只涉及初、终态，只要求系统初、终态是平衡态，与中间状态是否平衡态无关。

热力学第一定律的另一种表述是：第一类永动机是不可能造成的。

这是许多人幻想制造的能不断地作功而无需任何燃料和动力的机器，是能够无中生有、源源不断提供能量的机器。

显然，第一类永动机违背能量守恒定律。

热力学第二定律(1)概述/定义①热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体(不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化，这是按照热传导的方向来表述的)。

热力学三大基本定律是什么？一文带你搞懂

热力学三大基本定律是什么？一文带你搞懂虽然从远古时期人类早就学会了取火和用火，人们就注意探究热、冷现象本身。

但是热力学成为一门系统的学科却要到19世纪，在19世纪40年代前后，人们已经形成了这样的观念:自然界的各种现象间都是相互联系和转化的。

人们对热的研究也不再是孤立地进行，而是在热与其他现象发生转化的过程中认识热，特别是在热与机械功的转比中认识热。

热力学在发展过程中形成了三大基本定律，它们构成了热力学的核心。

热力学第一定律：能量守恒定律德国物理学家迈尔从1840年起就开始研究自然界各种现象间的转化和联系。

在他的论文《与有机运动相联的新陈代谢)中，把热看作“力”(能量)的一一种形式，他指出'热是能够转比为运动的力“。

他还根据当时的气体定压和定容比热的资料,计算出热的机械功当量值为367kgm/千k。

在论文中，迈尔详细考察了当时已知的几种自然现象的相互转化，提出了“力“不灭思想，迈尔是最早表述了能量守恒定律也就是热力学第一定律的科学家。

1847年，德国科学家亥姆霍兹发表了著作《论力的守恒》。

他提出一切自然现象都应该用中心力相互作用的质点的运动来解释，这个时候热力学第一定律也就是能量守恒定律已经有了一个模糊的雏形。

1850年，克劳修斯发表了《论热的动力和能由此推出的关于热学本身的定律》的论文。

他认为单一的原理即“在一切由热产生功的情况，有一个和产生功成正比的热量被消耗掉，反之，通过消耗同样数量的功也能产生这样数量的热。

” 加上一个原理即“没有任何力的消耗或其它变化的情况下，就把任意多的热量从一个冷体移到热体，这与热素的行为相矛盾”来论证。

把热看成是一种状态量。

由此克劳修斯最后得出热力学第一定律的解析式：dQ=dU-dW从1854年起，克劳修斯作了大量工作，努力寻找一种为人们容易接受的证明方法来解释这条原理。

经过重重努力，1860年，能量守恒原理也就是热力学第一定律开始被人们普遍承认。

能量守恒原理表述为一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。

热力学中的热力学定律

热力学中的热力学定律热力学是研究能量转移和物质变化的学科，它的理论框架主要由热力学定律构建而成。

热力学定律是热力学基本规律的总结，是理解和应用热力学的重要基础。

在热力学定律中，有三条经典定律被广泛应用于实际问题的解决：零th定律、第一定律和第二定律。

零th定律被认为是热力学的基础，它规定了温度的物理含义和温度的测量方法。

零th定律表明，当两个系统处于热平衡状态时，它们的温度相同。

这一定律的意义在于，它使我们能够建立温度标度，并实现对温度的测量。

通过测量不同物体接触后是否发生热量交换，可以判断它们是否处于热平衡状态，从而推导出它们的温度。

第一定律是热力学的能量守恒定律，它表明能量是守恒的，能量既不能凭空消失也不能凭空产生。

第一定律将能量的转移和能量的形式转换统一起来，给出了能量转化和能量守恒的数学描述。

根据第一定律，系统的内能可以通过热量传递和功的转化来改变。

热力学第一定律为能量守恒提供了基本的原理，增进了我们对系统能量变化的理解，为能量转换过程的研究提供了基础。

第二定律是热力学的不可逆性原理，它提出了自然界在微观和宏观尺度上的一种普遍现象，即自发性过程的方向是确定的。

热力学第二定律表明，热量不能自行从寒冷的物体传递到热的物体，也不会自行恢复原状。

这一定律引入了熵的概念，熵被定义为系统的无序程度，描述了系统在过程中能量的转变和热力学不可逆性的性质。

第二定律的建立为热力学体系的可逆性和不可逆性提供了全新的视角。

在热力学定律的基础上，我们可以解决很多实际问题。

例如，通过应用第一定律，我们可以计算系统的内能变化和对外界所做的功。

通过应用第二定律，我们可以判断一个过程是否可逆，以及热机的工作效率等。

而零th定律则在温度测量和建立热平衡关系上发挥着重要作用。

热力学定律的应用范围广泛，不仅仅局限于物理领域。

它在化工、材料科学、生物学等领域均有应用。

在化学工程中，热力学定律可以用于计算热力学参数，从而确定化学反应的可行性。

分享热力学三大定律

卡诺出色地运用了理想模型的研究方法，以他富于创造性的想象力，精心构思了理想化的热机——后称卡诺可逆热机（卡诺热机），提出了作为热力学重要理论基础的卡诺循环和卡诺定理，从理论上解决了提高热机效率的根本途径。
卡诺在这篇论文中指出了热机工作过程中最本质的东西：热机必须工作于两个热源之间，才能将高温热源的热量不断地转化为有用的机械功；明确了“热的动力与用来实现动力的介质无关，动力的量仅由最终影响热素传递的物体之间的温度来确定”，指明了循环工作热机的效率有一极限值，而按可逆卡诺循环工作的热机所产生的效率最高。实际上卡诺的理论已经深含了热力学第二定律的基本思想，但由于受到热质说的束缚，使他当时未能完全探究到问题的底蕴。
以后英国杰出的物理学家焦耳（James Prescort Joule,1818～1889）（右图）、德国物理学家亥姆霍兹（Hermannvon Helmholtz,1821～1894）等人又各自独立地发现了能量守恒定律。
1843年8月21日焦耳在英国科学协会数理组会议上宣读了《论磁电的热效应及热的机械值》论文，强调了自然界的能是等量转换、不会消灭的，哪里消耗了机械能或电磁能，
热力学四大定律
热力学第一定律（能量守恒定律）：英国杰出的物理学家焦耳、德国物理学家亥姆霍兹等
1、我们既不能创造，也不能消灭能量。宇宙中的能量总和一开始便是固定的，而且永远不会改变，但它可以从一种形式转化为另一种形式。一个人、一幢摩天大楼、一辆汽车或一棵青草，都体现了从一种形式转化成为另一种形式的能量。高楼拔地而起，青草的生成，都耗费了在其他地方聚集起来的能量。高楼夷为平地，青草也不复生长，但它们原来所包含的能量并没有消失，而只是被转移到同一环境的其他所在去了。我们都听说过这么一句话：太阳底下没有新鲜东西。要证实这一点你只需呼吸一下，你刚才吸进了曾经让柏拉图吸进过的5 000万个分子。