第十八章热力学第一定律
3.热量（过程量） 热量—系统与外界之间由于存在温度差而传递的能量， 称为热量，用Q表示. 热量是通过传热方式传递能量的量度，系统与外界 之间由于热相互作用而传递的能量 功与热量的异同 T1 Q 1）都是过程量，与过程有关； T2 T1 T2 2）等效性：都会改变系统热运动的状态 3）功与热量的物理本质不同 功和热量的单位：J ，1cal = 4.18 J ，1J = 0.24 cal 改变系统内能的两种不同方法： 1）通过做功的方式将机械能转换为物体的内能； 2）通过热量传递提高物体内能；
讨论的过程均为准静态过程 准静态过程 理想气体的准静态过程可用P-V 图描述， P-V图上的每一点都表示 砂子 气体的一平衡态，如1点和2点。当 系统经历一准静态过程时，可用相 活塞 p, V , T 应的曲线表示其准静态过程，这样 气体 的曲线称为两状态间的准静态过程 曲线，简称过程曲线； p 理想气体的几种等值（准静态） p 1( p1 ,V1 , T1 ) 1 过程：等压过程，等体过程，等温 p 过程 等体过程 2 ( p2 ,V2 , T2 ) p2 等压过程 p
即系统吸收热量（Q>0），对外做功（A>0）
三 准静态过程的热量与内能 1.热量 若固体和液体吸热只引起温度升高，则热量为
Q cmT
式中c为物质的比热（J/kg.K），m为物质的质量，T 为物质升高的温度（气体的比热后面讨论）； 当物体吸收热量时发生相变时，在相变过程中温度不 会改变； 固体熔化时吸收的热量称为熔化热；液体在汽化时吸 收的热量称为汽化热 2.内能 i i
( p2 , V, T2 )
( p1, V, T1 )
V
V
dAV 0
根据热力学第一定律，有
dQV dE
对等体过程（这一过程的上式积分），有
QV E
上式表明，在等体过程中，气体吸收的热量全部用于 增加气体的内能 2.摩尔定体热容 1mol理想气体在等体过程中吸收热量dQV ，使气体 温度升高dT，则气体的摩尔定体热容为 dQV CV ,m 单位： J mol 1 K 1 dT 等体过程中，1mol理想气体温度增量为dT时，所吸收 的热量为
dQp C p,mdT
mol的理想气体，在等压过程中吸收的热量为
dQp Cp,mdT Qp Cp,m (T2 T1 )
dQ p = dE pdV
i dE RdT 2
又理想气体状态方程： pV=vRT → pdV=vRdT
C p,m
可得
1 dQp 1 dE 1 pdV i RR dT dT dT 2
dA
( p2
dV
p
p
V2
V
A( p1 ,V1 , T1 )
dA
( p2 ,V2 , T2 )
B
o V1
dV
V2
V
例. 一定量的理想气体，由状态a经b到达c（abc为一直 线），求此过程中： 1）气体对外做的功； 2）气体内 能的增量； 3）气体吸收的热量。 p/atm 解:1）功为abc直线下梯形的面积，即
E E0 Q Aex 或 E Q Aex ,式中E=EE0，为系统内能的增量
用A表示系统对外界所作的功，则有 上式可写为
A A Q E A
ex
热力学第一定律是包括热现象在内的能量守恒定律 规定: 1）Q> 0表示系统从外界吸收热量，Q< 0表示系统向外 界放出热量； 2）A > 0表示系统对外界作正功，A< 0表示系统对外界作 负功或外界对系统作功； 3）E > 0表示系统内能增加，E < 0表示系统内能减少 若系统的状态有一微小变化过程，则热力学第一定 律写为
等压过程
p
等 p 压 胀 膨
( p, V1,T1 ) ( p, V2 ,T2 )
p
等 p 压 压 缩
( p, V2 ,T2 )
( p, V1,T1 )
1 A
V1
2
2 A
1
o
Qp
V2
V
o
V2
V1 V
E2
E1
A
dQp = dE pdV
V1 V2 V 上式表明，等压过程中，理想气 体所吸收的热量，一部分用来增加气体的内能,另一部 分使气体对外作功
o
对有限的等压过程，有 Qp E2 E1 p(V2 V1 )
E
A
2.摩尔定压热容 1mol理想气体在等压过程中吸收热量dQp，温度升高 dT，摩尔定压热容为 dQ p C p ,m dT 等压过程中，1mol理想气体温度增量为dT时，所吸 收的热量为
1 A (1 3) 1.013 105 2 103 2 405.2 J
3 2 1 0
a
b c
1 2
3 V/L
2）根据状态方程paVa/Ta=pcVc/Tc 3）E=0，根据热力学第一定律，有
paVa pcVc 3 Ta Tc E 0
Q A 405.2 J
i i2 C p,m R R R —摩尔定压热容 2 2 Cp,m和CV,m的关系： C p ,m CV ,m R —迈耶公式
Cp,m和CV,m的比称为摩尔热容比或比热比，用 表示
i dE RdT 2
i2 CV ,m i 一些气体的Cp,m/R、CV,m/R及 值见表18.1(P53) C p,m
dQV CV ,mdT
dQV dE dE = CV ,mdT
对vmol理想气体，有
当温度T1由变到T2时，气体所吸收的热量为
T2
dQV dE CV ,mdT 1 dQV 1 dE i CV ,m R dT dT 2 i 可得 CV ,m R —摩尔定体热容 2
E
2
RT E
2
RT
理想气体的内能只是温度的函数E(T)
§18-3 摩尔热容 理想气体的等体、等压和等温过程 讨论摩尔热容及热力学第一定律的应用，即理想气 体在等体、等压和等温过程中的功、热量、内能 一 摩尔热容 1摩尔(mol)的物质温度升高dT时所吸收的热量为dQ， 则该物质的摩尔热容为
A dA pdV
V1
V2
气体所作的总功等于p-V 图上过程曲线下的面积；当 气体膨胀时，气体对外界作 正功；当气体被压缩时，气 体对外界作负功 注意： 系统所作的功不仅与系统 的始末状态有关，还与路径有 关；功不是状态的函数，是一 过程量，作功与过程有关
p
p
A( p1 ,V1 , T1 )
( p1 ,V , T1 )
p1
o
1
等 体 降 压
p1
p
1 ( p1 ,V , T1 ) 2
E1
( p2 ,V , T2 )
V
p2
V
V
o
V
QV
E1
E2
QV
E2
三 等压过程 摩尔定压热容 1.等压过程 理想气体压强不变的过程称为等压过程，特征p=常量, 其过程曲线为一条平行于V轴的直线，称为等压线 等压过程中，向理想气体传递 p ( p,V1 , T1 ) ( p,V2 , T2 ) 的热量为dQp，气体做功为dA=pdV； p 2 1 热力学第一定律为 A
§ 18. 2 准静态过程 当一热力学系统的状态随时间变化时，则称系统经历 了一个热力学过程（简称过程）；由于过程中的中间状 态不同，将热力学过程分为非静态过程和准静态过程 非静态过程—中间状态为非平衡态的过程，称为非静态 过程 一 准静态过程—若系统在始末两个平衡态之间所经历的 过程无限缓慢，使系统所经历的每一中间态都可近似视 为平衡态，则系统的状态变化过程称为准静态过程 准静态过程是从一个平衡态到另一平衡态所经过的 每一中间状态均可近似当作平衡态的过程，是理想过程 一处于非平衡态的系统经过一段时间过渡到一平衡态， 所过渡的时间称为弛豫时间；若一系统经历一个过 程从平衡态达到另一平衡态所用的时间远大于弛豫时间， 则这一过程就可视为准静态过程
T1
i E RT 2
i dE RdT 2
QV = dQV CV ,m dT E E2 E1
E CV ,m (T2 T1 )
T
上式表明，理想气体内能的改变只与始末状态温度 的变化有关，与状态变化的过程无关
等体过程
p
等 体 升 压
p2
2
( p2 ,V , T2 )
压强p：垂直作用在单位容器壁面积上的气体压力 单位：帕斯卡（1 Pa =1 N/m2） 1标准大气压 = 1.01325×105（Pa）
体积V:气体分子自由活动的空间，单位：m3 温度T：表征在热平衡物态下系统宏观性质的物理量
单位：K 三 热平衡 两热力学系统相互接触与外界没有热量交换，当经 过足够长的时间后，它们的冷热程度不再发生变化，则 称两系统达到了热平衡 平衡态：一孤立系统的宏观性质，经过充分长的时间后 保持不变（物态参量不再随时间改变）的状态
dQ dE dA
—热力学第一定律的微分形式
第一定律的符号规定
Q
E
内能减少
A
外界对系统做功
+
系统吸热 系统放热
内能增加 系统对外界做功
热力学第一定律的物理意义： 是能量转换和守恒定律.若系统对外作功，则系统必 然要消耗内能或由外界吸收热量，或两者皆有。因此， 不存在既不消耗任何能量又能不断对外作功的所谓第一 类永动机，即第一类永动机不可能制成. 第一类永动机：不需要外界提供能量，但可以连续不断 地对外做功的机器 热力学第一定律：“不可能制造出第一类永动机”
dQ Cm dT
常用的摩尔热容分为等体摩尔热容和等压摩尔热容， 气体的这两种热容不同（固体和液体两种热容视为相 等）； 理想气体的等体摩尔热容和等压摩尔热容分别由理 想气体的等体和等压过程所吸收的热量决定
热力学第一定律
热力学第一定律热力学是一门研究能量转换与传递规律的学科，它主要研究热现象与其他物理现象之间的相互关系。
热力学第一定律，也称作能量守恒定律，是热力学的基本原理之一。
本文将介绍热力学第一定律的基本概念和应用。
一、热力学第一定律的概念热力学第一定律是能量守恒定律在热学领域的表述。
它指出：在一个孤立系统中，总能量的变化等于系统所接受的热量与所做的功之和。
这个定律可以用以下公式表示：ΔE = Q - W其中，ΔE表示系统内能的变化，Q表示系统所接受的热量，W表示系统所做的功。
二、热力学第一定律的应用1. 热力学循环热力学循环是指一系列经历几个步骤的热能转换过程，最后回到初始状态的过程。
根据热力学第一定律，一个理想的热力学循环的净输入输出功为零，即总输入热量等于总输出功。
这一定律被广泛应用于热能转换设备的设计和研究中。
2. 热机效率热机效率是衡量热能转化的性能指标，是指输出功与输入热量之比。
根据热力学第一定律，对于一个正循环热机，其效率可以通过以下公式计算：η = 1 - Qc / Qh其中，η表示热机效率，Qc表示效率造成的能量损失，Qh表示输入的热量。
3. 热力学过程热力学过程是一个系统经历的状态变化过程，根据热力学第一定律，对于一个孤立系统来说，其内能的变化等于系统所接受的热量和所做的功之和。
这一定律不仅适用于准静态过程，也适用于非准静态过程，为热力学过程的分析提供了基础。
4. 热力学平衡热力学平衡是指在一个封闭系统中，各部分之间没有能量的净交换，即系统内外没有能量的流动。
根据热力学第一定律，当一个系统达到热力学平衡时，系统内能的变化为零，即ΔE = 0。
热力学平衡在热力学研究中起着重要的作用。
三、总结热力学第一定律是热力学的基本原理之一，它描述了系统能量转换与传递的规律。
在热力学循环、热机效率、热力学过程和热力学平衡等方面都有广泛的应用。
热力学第一定律的核心是能量守恒定律，对于热学领域的研究具有重要意义。
热力学第一定律的内容及公式
热力学第一定律的内容及公式热力学第一定律是物理学家在研究热力学时发现的一个基本定律，又称一阶热力学，它主要是指热力学里的“能量守恒定律”，也就是所谓的“热力学第一定律”。
热力学里有两个重要概念，一个是“热量”，一个是“动能”，它们都是热量的形式，而热力学第一定律宣称：“系统在每一次进行的任何物理或化学变化中，热量的总量是保持不变的”，也就是说：“热量守恒定律”，或“热力学第一定律”。
其公式如下：ΔU = Q - W (热量守恒定律)其中，ΔU：系统内部能量的变化量，U”代表“内能”；Q：进入系统的热量量，Q”代表“热量”；W：系统外的动摩擦的功，“W”代表功。
热力学第一定律的推导是基于“能量守恒原理”，也就是基于“能量守恒定律”，即“能量在发生物理和化学变化的过程中是守恒的”，其具体原理可以这样理解：在任何物理或化学变化的过程中，能量只会由一种形式转化为另一种形式，而不会消失或增多，因此可以将它作为守恒量。
这就是“能量守恒定律”所说的“能量不会消失，而只能由一种形式转化为另一种形式”。
热力学第一定律的实际应用非常广泛，它不仅被广泛应用于电力，热动力学，机械学，天然气等，而且它也是热动力机制的基础，比如火的燃烧，爆炸，发动机的工作，热能的转化等等，都离不开热力学第一定律的应用。
热力学第一定律的推导实际上是由能量守恒定律的原理推出来的，其中，Q一般表示进入系统的热量，W表示系统外的动摩擦功，ΔU表示系统内部能量的变化量，因此，Q-W=ΔU，也就是说，热量守恒定律是指热量的总量在发生变化的过程中是保持不变的。
热力学第一定律也有其局限性，它不适用于非平衡态的物理过程，也不适用于外部力的作用下的重力运动，而是适用于系统在收敛过程中的热运动，这也是其它热力学定律如热力学第二定律等作用于平衡态中才能发挥最好作用的原因。
总之，热力学第一定律是由能量守恒定律推导出来的，其公式为Q-W=ΔU，它简单而实用，极大地推动了某些物理过程的进程，发挥了极其重要的作用，并且它也有自己的局限性，不适用于非平衡态的物理过程以及外部力的作用下的重力运动。
物理化学热力学第一定律
物理化学热力学第一定律
热力学第一定律就是不同形式的能量在传递与转换过程中守恒的定律，表达式为△U=Q+W。
表述形式：热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持不变。
该定律经过迈耳、焦耳等多位物理学家验证。
热力学第一定律就是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律。
十九世纪中期，在长期生产实践和大量科学实验的基础上，它才以科学定律的形式被确立起来。
埃瓦特对煤的燃烧所产生的热量和由此提供的“机械动力”之间的关系作了研究，建立了定量联系。
第18章 热力学第一定律
22
结果为正,表示气体从外界吸了热。得 气体内能增加了1.90×105J。 对于a→2的等压过程
∆E)1a =νCV ,m (Ta −T ) = Q a =1.90×105 ( J ) ( 1 1
Aa2 = ∫ pdV = p2 (V2 −V ) = −0.81×105 ( J ) 1
V2 V 1
等温过程中气体对外做功 等温过程 V2 V2 ν RT V2 dV =ν RT ln A = ∫ pdV = ∫ V V 1 1 V V 1 说明等温膨胀过程(V2>V1)时,气体对外界做正 功;等温压缩(V2<V1)时, 外界对气体做功。 12
理想气体的内能公式 i E = ν RT 2 等温过程中,由于温度T不变,∆E=0,根据热力 学第一定律可得气体从外界吸收的热量为 V2 Q = ∆E + A = A =ν RT ln V 1 此结果说明，气体膨胀时，Q>0,气体从外界 吸热;气体等温压缩时,Q<0,气体对外界放热。
负号表示气体内能减少了0.13×105J.
5 5
Q =∆E + A =−0.13×10 −0.51×10 =−0.64×10 ( J )
5
是气体向外界放了热。
26
18.4 绝热过程
如果系统在整个过程中始终不和外界交换热 则这种过程称为绝热过程。 量，则这种过程称为绝热过程。
1. 准静态绝热过程
特征： 特征：dQ=0，Q=0 ， 过程方程：由 过程方程 由 pV=νRT 全微分 pdV+Vdp=νRdT （1） ） 由热一律 dQ=νCVdT+pdV=0 （2） ） 消去dT （1）（2）联立 得 消去 ） ）
等温线 绝热线
p
热力学第一定律(高中物理教学课件)完整版
2.应用热力学第一定律解题的一般步骤： ①根据符号法则列出各已知量(W、Q、ΔU)的正 负； ②根据方程ΔU＝W＋Q求出未知量； ③再根据未知量结果的正负来确定吸放热情况、 做功情况或内能变化情况
二.热力学第一定律的应用
3. 气体状态变化的几种特殊情况：
①绝热过程：Q＝0，则ΔU＝W，不发生热传递，系统内 能的变化只与做功有关（分绝热膨胀和绝热压缩） ②等温过程： ΔU＝0，则W＝－Q，气体内能不变，外 界对气体做的功与气体吸收的热量等值异号（分等温膨 胀和等温压缩） ③等容过程：W＝0，则ΔU＝Q，气体不做功，系统内能 的变化只与热传递有关（分升温升压和降温降压） ④等压过程：等压膨胀，温度升高，内能增加，对外做 功，气体吸热；等压压缩，温度降低，内能减少，对内 做功，气体放热
解：根据热力学第一定律：U W Q 2.5105 J 1.2105 J Q
Q 1.3105 J， 气体向外界放热1.3105 J的功
二.热力学第一定律的应用
1.判断气体是否做功的方法： 一般情况下看气体的体积是否变化． ①若气体体积增大，表明气体对外界做功，W<0 ②若气体体积减小，表明外界对气体做功，W>0
例13. （多选）如图是某喷水壶。未喷水时阀门闭合，压 下压杆可向瓶内储气室充气；多次充气后按下按柄打开
阀门，水会自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可
第18章___热力学第一定律
∆ =0 E
a → b Q1 = A1 + Eb − Ea
P
a
b
V
+
b → a Q2 = A2 + Ea − Eb
Q1 + Q2 = A1 + A2
Q =A 净 净
Q = A = S循环 净 净
26
1. 热机循环 （1) PV 图
目的： 目的：吸热对外作功 P 正 V
高温热源
Q1
A =Q > 0 净 净
P
dl
准静态过程气体对外界做功： 准静态过程气体对外界做功：
dA = Fdl = PSdl = PdV
dA= PdV =
A = ∫ dA = ∫ PdV
V1 V2
P 1
A
2 V
5
2. 热量 dQ
Q
热量是过程量
系统和外界温度不同，就会传热， 系统和外界温度不同，就会传热，或称 能量交换，热量传递可以改变系统的状态。 能量交换，热量传递可以改变系统的状态。 表示系统从外界吸热； 微小热量 ：dQ> 0 表示系统从外界吸热； < 0 表示系统向外界放热。 表示系统向外界放热。
c
b
2
1
o 1
3 4 ×10−3 V m3
( )
Q= A =
= Aacb + Abd + Ada
)
= 200 + 0 − 1200
= −1000 J
17
(
Aacb = Qacb = 200 J
4、理想气体的绝热过程
Q= 0 dQ= 0 或
dQ = dE + PdV
0 = ν C v, m dT + PdV
18章热力学第一定律
热力学第一定律
p1
p
W E
m W CV ,m (T1 T2 ) M
若已知 从
1 ( p1 ,V1 , T1 )
p1,V1, p2 ,V2
及
p2
W
V1
第十八章
热力学第一定律
18.1-18.2 准静态过程 热力学第一定律
一、准静态过程：从一个平衡态到另一平衡态所经过的 每一中间状态均可近似当作平衡态的过程（理想化的过程） .
p
砂子 活塞 气体
p1
p2
1 ( p1,V1, T1 )
过程曲线
2 ( p2 ,V2 , T2 )
V1 V2
o
V
无摩擦准静态过程，其特点是没有摩擦力，外界在准静态 过程中对系统的作用力，可以用系统本身的状态参量来表示。
气体 理论值 CP,m 20.78 20.09
CV,m
γ 1.67 1.40
He 12.47 Ne H2 20.78 N2 O2 H2O 24.93 CH4 CHCl3
33.24
1.33
第十八章
热力学第一定律
二、热力学第一定律的应用
作为热力学第一定律的应用，以下讨论理想气体在一
些简单的准静态过程中，能量守恒与转化情况。
在P-V图上，每一个等温过程对
应一条双曲线，称为等温线。
过程方程
( p2 ,V2 , T )
2
pV 常量
dE 0
V2
o
恒 温 热 源 T
V1
dV
V2 V
dQT dW pdV
QT W
V1
pdV
m RT p M V
第十八章
热力学第一定律 课件
(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。
4.判断是否做功的方法
一般情况下外界对物体做功与否,需看物体的体积是否变化。
(1)若物体体积增大,表明物体对外界做功,W<0;
(2)若物体体积变小,表明外界对物体做功,W>0。
为另一种形式,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
量的总量保持不变。
2.意义
(1)能量守恒定律告诉我们,各种形式的能量可以相互转化。
(2)各种互不相关的物理现象——力学的、热学的、电学的、磁学的、
光学的、化学的、生物学的等可以用能量守恒定律联系在一起。
三、永动机不可能制成
1.第一类永动机:人们设想中的不需要任何动力或燃料,却能不断地对
提示前者能制成而后者不能制成。这是因为可以用太阳能、电能等
能源代替石油能源制造出太阳能汽车、电动汽车等,但是不消耗任何能量
的汽车不可能制成,因为它违背能量守恒定律。
2.热力学第一定律与能量守恒定律是什么关系?
提示能量守恒定律是各种形式的能相互转化或转移的过程,总能量保
持不变,它包括各个领域,其范围广泛。热力学第一定律是物体内能与其他
(2)突破了人们关于物质运动的认识范围,从本质上表明了各种运动形
式之间相互转化的可能性。能量守恒定律比机械能守恒定律更普遍,它是物
理学中解决问题的重要思维方法。能量守恒定律与细胞学说、生物进化论
并称 19 世纪自然科学中三大发现,其重要意义由此可见。
(3)具有重大实践意义,即彻底粉碎了永动机的幻想。
外做功的机器。
2.第一类永动机不可制成的原因:违背了能量守恒定律。
热力学第一定律
热力学第一定律原创2022-05-14 10:06一、内能与内能变化（1）物体的内能是指物体内所有分子热运动的动能和分子势能之和。
☞理想气体分子势能为0，内能为分子动能，平均动能表现为温度。
（2）当物体温度变化时，分子平均动能变化。
物体体积变化时，分子势能发生变化，即物体的内能是由它的状态决定的，且物体的内能变化只由初、末状态决定，与中间过程及方式无关。
（3）内能与温度①温度高的物体内能一定大吗？不一定，内能的大小不仅与温度有关，还与分子数目、物质状态有关，例如一滴开水的内能远远小于一座冰山的内能。
温度高是平均动能大(注意是平均)②内能增大温度一定升高吗？“错”，例如，0℃的冰化成0℃的水，虽然温度没变，分子动能没变，但由于熔化是一个吸热过程，吸收的能量用于增加分子势能，故此，我们说，分子势能是增加的，内能是增加的，而温度不变。
③物体温度升高，内能一定增大吗？物体温度升高内能不一定增加。
物体在温度升高的同时对外做功，消耗掉了吸收热量获得的能，所以物体内能不一定增大。
☞理想气体，温度升高，内能一定增加。
物体温度升高与内能关系内能大小与物体的质量、体积、温度及构成物体的物质种类都有关系。
现阶段主要掌握与温度的关系。
当其他条件不变时（即势能不变），一个物体温度升高，它的内能增大；温度降低，内能减小。
切记“温度不变时，它的内能一定不变”是错误的。
如晶体熔化、液体沸腾时，温度保持不变，但要吸热，内能增加。
温度不变时，它的内能也可能减小。
同样，物体放出热量时，温度也不一定降低。
一定要在外界环境和物质性质都不变的情况下，才能温度不变，内能一定不变。
（4）热量与内能内能是有系统状态决定的，系统的内能也随之之确定，要使系统的内能发生变化，可以通过热传递或做功两种途径来完成。
而热量是传递过程中的特征物理量，和功一样，热量只是反映物体在状态变化过程中所迁移的能量，是用来衡量物体内能变化的。
有过程，才有变化，离开过程，毫无意义。
热力学第一定律 课件
1．不同形式的能量之间可以相互转化． (1)各种运动形式都有对应的能，如机械运动对应机 械能，分子热运动对应内能等． (2)不同形式的能量之间可以相互转化，如“摩擦生 热”机械能转化为内能，“电炉取热”电能转化为内能 等．
2．能量守恒定律及意义． 各种不同形式的能之间相互转化时保持总量不变． 意义：一切物理过程都适用，比机械能守恒定律更 普遍，是 19 世纪自然科学的三大发现之一．
2．判断是否做功的方法． 一般情况下外界对系统做功与否，需看系统的体积 是否变化． (1)若系统体积增大，表明系统对外界做功，W<0； (2)若系统体积变小，表明外界对系统做功，W>0.
【典例 2】 一定量的理想气体在某一过程中，从外 界吸收热量 2.5×104 J，气体对外界做功 1.0×104 J，则 该理想气体的( )
1．对热力学第一定律的理解． (1)对ΔU＝W＋Q 的理解：做功和热传递都可以改变 内能，如果系统跟外界同时发生做功和热传递的过程， 那么外界对系统所做的功 W 加上物体从外界吸收的热量 Q 等于系统内能的增加ΔU，即ΔU＝Q＋W.
(2)对ΔU、Q、W 符号的规定． ①功 W：外界对系统做功，W>0，即 W 为正值； 系统对外界做功，W<0，即 W 为负值． ②热量 Q：系统吸热为正：Q>0； 系统放热为负：Q<0. ③内能变化：系统内能增加，ΔU>0，即ΔU 为正值； 系统内能减少，ΔU<0，即ΔU 为负值．
解析：根据太阳能的工作原理可知，太阳能热水器把 太阳能转化为内能，所以 A 正确；风力发电是通过电磁 感应将风能转化为电能，所以 B 正确；电风扇是将电能 转化为机械能，所以 C 正确；蜡烛燃烧是将化学能转化 为内能，所以 D 错误．本题选择错误的，故选 D.