热力学第一定律的内容和公式

2021-02-22

一、热力学第一定律的内容和公式

1、公式：$ΔU=W+Q$。

2、内容：外界对物体做的功$W$与物体从外界吸收的热量$Q$之和等于物体内能的增量。

3、几种特殊情况：

（1）若过程是绝热的，则$Q=0，W=ΔU$，外界对物体做的功等于物体内能的增加。

（2）若过程中不做功，即$W=0$，则$Q=ΔU$，物体吸收的热量等于物体内能的增加。

（3）若过程的始末状态物体的内能不变，即$ΔU=0$，则$W+Q=0$或$W=-Q$，外界对物体做的功等于物体放出的热量。

二、热力学第一定律的相关例题

对于热力学定律，下列说法正确的是____

A．第一类永动机不可能实现，因为违背了热力学第一定律

B．热力学第一定律指出，不可能达到绝对零度

C．热力学第一定律指出，一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做功的和

D．热力学第二定律指出，不能从单一热源吸热全部用来对外做功而不产生其它影响

E．热力学第二定律指出，热量可以自发地由低温物体传给高温物体

答案：ACD

解析：A．“第一类永动机”是不需要能源的热机，不可能制成，因为它违背了能量守恒定律；故A正确。

B．由热力学第三定律可知，绝对零度无法达到；故B错误。

C．根据热力学第一定律有$ΔU=Q+W$可知一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和；故C正确。

D．根据热力学第二定律可知：气体不可能从单一热源吸热，并全部用来对外做功，而不引起其它变化；故D正确。

E．热量不能自发地从低温物体传给高温物体；在一定条件下可以使热量从低温物体传到高温物体；故E错误。

故选ACD。