热力学第一定律基本概念和重点总结
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。
热力学第一定律基本概念和重点总结要点
本章内容：介绍有关热力学第一定律的一些基本概念，热、功、状态函数，热力学第一定律、热力学能和焓，明确准静态过程与可逆过程的意义，进一步介绍热化学。
第一节热力学概论⏹热力学研究的目的、内容⏹热力学的方法及局限性⏹热力学基本概念一．热力学研究的目的和内容目的：热力学是研究热和其它形式能量之间相互转换以及转换过程中所应遵循的规律的科学。
内容：热力学第零定律、第一定律、第二定律和本世纪初建立的热力学第三定律。
其中第一、第二定律是热力学的主要基础。
把热力学中最基本的原理用来研究化学现象和化学有关的物理现象，称为化学热力学。
化学热力学的主要内容是：1.利用热力学第一定律解决化学变化的热效应问题；2.利用热力学第二律解决指定的化学及物理变化实现的可能性、方向和限度问题，建立相平衡、化学平衡理论；3.利用热力学第三律可以从热力学的数据解决有关化学平衡的计算问题二、热力学的方法及局限性方法：以热力学第一定律和第二定律为基础，演绎出有特定用途的状态函数，通过计算某变化过程的有关状态函数改变值，来解决这些过程的能量关系和自动进行的方向、限度。
而计算状态函数的改变只需要根据变化的始、终态的一些可通过实验测定的宏观性质，并不涉及物质结构和变化的细节。
优点：⏹研究对象是大数量分子的集合体，研究宏观性质，所得结论具有统计意义。
⏹只考虑变化前后的净结果，不考虑物质的微观结构和反应机理，简化了处理方法。
局限性：1.只考虑变化前后的净结果，只能对现象之间的联系作宏观的了解，而不能作微观的说明或给出宏观性质的数据。
例如：热力学能给出蒸汽压和蒸发热之间的关系，但不能给出某液体的实际蒸汽压的数值是多少。
2.只讲可能性，不讲现实性，不知道反应的机理、速率。
三、热力学中的一些基本概念1.系统与环境系统：用热力学方法研究问题时，首先要确定研究的对象，将所研究的一部分物质或空间，从其余的物质或空间中划分出来，这种划定的研究对象叫体系或系统(system)。
热力学第一定律热量与机械能的转化与守恒
热力学第一定律热量与机械能的转化与守恒热力学第一定律是关于能量转化与守恒的基本原理，它描述了热量与机械能之间的关系。
本文将介绍热力学第一定律的基本概念和公式，并且通过实际案例来解释热量与机械能的转化与守恒。
一、热力学第一定律的基本概念热力学第一定律，也称为能量守恒定律，它表明能量在物理过程中的转化是守恒的。
根据热力学第一定律，一个系统的内能的增量等于系统所吸收的热量与系统所做的功的总和。
数学表达式可以表示为：ΔU = Q - W其中，ΔU表示系统内能的增量，Q表示系统所吸收的热量，W表示系统所做的功。
根据正负号的不同，可以确定能量的转化方向。
二、热量与机械能的转化热量和机械能是两种不同形式的能量，它们之间可以相互转化。
具体来说，热量可以转化为机械能，而机械能也可以转化为热量。
这种能量转化是通过热力学第一定律来描述的。
当一个系统吸收热量时，其内能会增加，同时可以将一部分热量转化为机械能。
这种转化过程可以通过做功来实现，例如蒸汽机。
蒸汽机中，蒸汽通过对活塞做功使其运动，产生机械能。
这时蒸汽的内能会减少，部分热量被转化为了机械能。
另一方面，当机械能转化为热量时，可以通过做负功来实现。
例如摩擦产生的热量，机械能会被摩擦转化为热量，这时机械能减少，而热量增加。
三、热力学第一定律在实际应用中的案例热力学第一定律在实际应用中有着广泛的应用，以下是一些案例来说明这个原理的应用。
1.汽车发动机汽车发动机是将热能转化为机械能的典型例子。
发动机通过燃烧汽油释放出的热能，使活塞做功，推动汽车前进。
这个过程中热能被转化为了机械能，驱动汽车行驶。
2.热电厂热电厂是将热能转化为电能的设施。
燃煤热电厂中，燃煤产生的高温烟气用来加热水，生成蒸汽。
蒸汽通过涡轮机转动，并带动发电机发电。
在这个过程中，热能被转化为了电能，供给人们使用。
3.电冰箱电冰箱是将机械能转化为热量的设备。
电冰箱内部工作原理是通过压缩机将制冷剂压缩，并进行急剧膨胀，从而将冰箱内的热量带走，使冰箱内的温度下降。
热力学第一定律要点
热力学第一定律要点热力学第一定律，作为热力学的基础定律之一，对于理解能量的转化和守恒具有极其重要的意义。
接下来，让我们一起深入探讨一下热力学第一定律的要点。
首先，我们要明确热力学第一定律的基本表述。
简单来说，热力学第一定律指出：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在这个过程中，能量的总量保持不变。
为了更好地理解这一定律，我们可以想象一个简单的热机系统。
比如，汽车的发动机就是一个热机。
燃料在气缸内燃烧，产生高温高压的气体，推动活塞做功。
在这个过程中，燃料燃烧所释放的化学能转化为了气体的内能，内能又一部分转化为了活塞的机械能。
但无论怎么转化，整个系统的能量总和始终是不变的。
那么，热力学第一定律中的能量具体包括哪些形式呢？常见的能量形式有内能、机械能、电能、热能、化学能等等。
内能是构成物体的分子的动能和势能的总和。
机械能则包括物体的动能和势能，比如一个运动的物体具有动能，被举高的物体具有重力势能。
电能是由电荷的运动产生的能量。
热能是由于物体的温度差异而传递的能量。
化学能存在于燃料、食物等物质中，通过化学反应可以释放出来。
在实际的物理过程中，能量的转化和转移是时刻发生的。
比如，我们使用电炉加热物体，电能就转化为了热能；水力发电站中，水的机械能转化为了电能。
再比如，我们晒太阳感到温暖，这是太阳的热能转移到了我们身上。
热力学第一定律还告诉我们，一个孤立系统的总能量是恒定的。
孤立系统是指与外界既没有物质交换也没有能量交换的系统。
这意味着在这样的系统中，无论内部发生怎样的变化，能量的总量都不会改变。
然而，在实际情况中，大多数系统都不是孤立的，它们与外界存在着能量的交换。
比如，一个热的物体放在冷的环境中，它会逐渐冷却，这是因为它向周围环境散失了热量，也就是发生了能量的转移。
但从整个包含物体和环境的大系统来看，能量仍然是守恒的。
进一步理解热力学第一定律，我们需要明白它对于实际应用的重要性。
热力学第一定律基本概念和重点总结
热力学第一定律基本概念和重点总结1.能量的守恒性：热力学第一定律表明，能量是守恒的，即在一个封闭的系统中，能量的总量保持不变。
能量可以从一个物体或者系统转移到另一个物体或者系统，但总能量不会减少或者增加。
2.系统的内能：内能是指一个物体或者系统所具有的全部微观状态的总和。
内能包括物体的动能、势能和分子之间的相互作用能等。
根据热力学第一定律，一个封闭的系统内能的变化等于从系统中吸收的热量和对系统做功的总和。
3.热量的传递：热量是由一个物体传递给另一个物体的能量。
热量的传递方式可以是热传导、热辐射和对流传热。
热传导是指热量通过物体内部的分子传递，热辐射是指以电磁波的形式传输热量，而对流传热是指通过流体的传动使热量传递。
根据热力学第一定律，传递给系统的热量可以增加系统的内能。
4.对系统做功：对系统做功是指外界对系统施加的力使系统发生位移，并且力和位移的乘积。
根据热力学第一定律，系统对外界做功会减少系统的内能。
5.热机和热量机：热力学第一定律还涉及到热机和热量机的工作原理。
热机是指通过吸收热量和释放热量来进行功的装置，如蒸汽机。
热量机是指通过从高温热源吸热、向低温热源放热，转化热能为机械能的系统。
6.等价性原理：热力学第一定律也称为能量守恒定律，它表明能量在物质体系中的转化与传递。
热力学第一定律的另一个重点是等价性原理，它说明有功过程可以相互转换为无功过程。
例如，机械能可以转化为热能，热能也可以转化为机械能。
总结起来，热力学第一定律是热力学的基本定律之一，它表明能量在物质体系中的传递与转化。
重点概念包括能量的守恒性、系统的内能、热量的传递、对系统做功、热机和热量机的工作原理以及等价性原理。
了解和理解热力学第一定律对于理解能量转化与传递以及热力学过程具有重要意义。
什么是热力学第一定律
什么是热力学第一定律？热力学第一定律是热力学的基本原理之一，也被称为能量守恒定律。
它描述了能量在物质系统中的转化和守恒。
热力学第一定律可以通过以下几个方面来解释：1. 能量守恒：热力学第一定律表明，在一个封闭的系统中，能量不能被创建或破坏，只能从一种形式转化为另一种形式。
系统的总能量保持不变。
2. 内能：内能是物质系统中分子和原子的热运动能量的总和。
热力学第一定律描述了内能的转化和守恒。
当一个物质系统发生能量转移时，其内能会发生相应的变化。
3. 热量和功：热力学第一定律将能量转移分为两种方式：热量和功。
热量是由于温度差异而传递的能量，而功是通过外界对系统施加的力来进行的能量转移。
4. 系统的能量平衡方程：热力学第一定律可以用一个能量平衡方程来表示。
根据这个方程，系统的内能变化等于系统所接收的热量减去系统所做的功。
热力学第一定律的应用：热力学第一定律在许多领域有广泛的应用，包括工程、化学、天文学等。
以下是一些应用示例：1. 热效率：热力学第一定律可用于计算热机的热效率。
热机是将热能转化为机械能的设备，如汽车发动机和蒸汽轮机。
根据第一定律，热机的热效率定义为所产生的功与所吸收的热量之比。
2. 化学反应：热力学第一定律可以用于研究化学反应的能量变化。
化学反应中的能量变化可以通过测量反应的热效应来获得，例如焓变。
3. 热力学循环：热力学第一定律对于分析和设计热力学循环非常重要。
热力学循环是一种将热能转化为功的过程，如蒸汽动力循环和制冷循环。
根据第一定律，循环过程中的能量转移必须满足能量守恒。
4. 天体物理学：热力学第一定律在天体物理学中也有重要的应用。
它可以用于研究星体的能量转移和恒星的能量产生。
通过分析恒星的内部能量转化过程，我们可以了解恒星的演化和能量平衡。
总结起来，热力学第一定律是能量守恒的基本原理。
它描述了能量在物质系统中的转化和守恒。
热力学第一定律在能量转移、热效率、化学反应、热力学循环和天体物理学等领域具有重要的应用价值。
大学物理第三章热力学第一定律第四章热力学第二定律
B C AD
氮气 氦气
35
B C AD
氮气 氦气
解： 取（A+B）两部分的气体为研究系统， 在外界压缩A部分气体、作功为A的过程 中，系统与外界交换的热量 Q 0
Q E ( A) 0
36
B
氮气
C
AD
氦气
系统内能的变化为
E E A E B
5 E B RTB 2
内能：态函数,系统每个状态都对应着一定内能的数值。 功、热量：只有在状态变化过程中才有意义，状态不 变，无功、热可言。
9
五、热力学第一定律
1. 数学表式 ★ 积分形式 ★ 微分形式
Q E A
dQ dE dA
10
2. 热力学第一定律的物理意义 （1）外界对系统所传递的热量 Q , 一部分用于 系统对外作功，一部分使系统内能增加。 （2）热一律是包括热现象在内的能量转换和守恒 定律。
m i E RT M2
m i i m E RT R T末 T初） （ M2 2M
i dE RdT 2
8
注意 ：
10 作功和传热对改变系统的内能效果是一样的。 （要提高一杯水的温度，可加热，也可搅拌）
20 国际单位制中，功、热、内能单位都是焦耳（J）。 （1卡 = 4.18 焦耳) 30 功和热量都是系统内能变化的量度,但功和热本身不 是内能。
绝热线
斜 率
PV C1
dP K 绝热 dV
P V
26
K 绝热 同一点 P0，V0，T0 斜率之比 （ ） K 等温
P0 K绝热 V0 P0 K等温 V0
P
a
等温
结论：绝热线比等温线陡峭
物理化学知识点总结(热力学第一定律)
物理化学知识点总结(热力学第一定律).doc物理化学知识点总结（热力学第一定律）摘要：热力学第一定律是热力学的基础之一，它描述了能量守恒的原理。
本文将对热力学第一定律进行详细的阐述，包括其定义、数学表达式、应用以及在物理化学中的重要作用。
关键词：热力学第一定律；能量守恒；物理化学；系统；状态函数一、引言热力学是研究能量转换和能量传递规律的科学。
热力学第一定律，也称为能量守恒定律，是理解和分析热力学过程的关键。
二、热力学第一定律的定义热力学第一定律指出，能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转换为另一种形式，或者从一个系统转移到另一个系统。
在封闭系统中，能量的总量保持不变。
三、热力学第一定律的数学表达式对于一个封闭系统，热力学第一定律可以用以下数学表达式表示：[ \Delta U = Q - W ]其中，( \Delta U ) 是系统内能的变化，( Q ) 是系统吸收的热量，( W ) 是系统对外做的功。
四、系统与状态函数在热力学中，系统是指我们研究的对象，它可以是封闭的或开放的。
状态函数是描述系统状态的物理量，如温度、压力、体积等，它们只与系统的状态有关，而与系统状态变化的过程无关。
五、热力学第一定律的应用理想气体的等体过程在等体过程中，体积保持不变，系统对外不做功，热力学第一定律简化为 ( \Delta U = Q )。
理想气体的等压过程在等压过程中，压力保持不变，系统对外做膨胀功，热力学第一定律可以表示为 ( \Delta U = Q + W )。
理想气体的等温过程在等温过程中，温度保持不变，理想气体的内能不发生变化，热力学第一定律简化为 ( 0 = Q - W )。
六、热力学第一定律与能量转换热力学第一定律不仅适用于热能和机械能之间的转换，还适用于其他形式的能量，如电能、化学能等。
七、热力学第一定律在物理化学中的应用化学反应在化学反应中，热力学第一定律用于计算反应热，即反应过程中系统吸收或释放的热量。
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本章内容：介绍有关热力学第一定律的一些基本概念，热、功、状态函数，热力学第一定律、热力学能和焓，明确准静态过程与可逆过程的意义，进一步介绍热化学。
第一节热力学概论⏹热力学研究的目的、内容⏹热力学的方法及局限性⏹热力学基本概念一。
热力学研究的目的和内容目的：热力学是研究热和其它形式能量之间相互转换以及转换过程中所应遵循的规律的科学。
内容：热力学第零定律、第一定律、第二定律和本世纪初建立的热力学第三定律.其中第一、第二定律是热力学的主要基础。
把热力学中最基本的原理用来研究化学现象和化学有关的物理现象，称为化学热力学。
化学热力学的主要内容是：1.利用热力学第一定律解决化学变化的热效应问题;2.利用热力学第二律解决指定的化学及物理变化实现的可能性、方向和限度问题，建立相平衡、化学平衡理论；3.利用热力学第三律可以从热力学的数据解决有关化学平衡的计算问题二、热力学的方法及局限性方法：以热力学第一定律和第二定律为基础，演绎出有特定用途的状态函数，通过计算某变化过程的有关状态函数改变值,来解决这些过程的能量关系和自动进行的方向、限度。
而计算状态函数的改变只需要根据变化的始、终态的一些可通过实验测定的宏观性质，并不涉及物质结构和变化的细节。
优点:⏹研究对象是大数量分子的集合体，研究宏观性质，所得结论具有统计意义。
⏹只考虑变化前后的净结果,不考虑物质的微观结构和反应机理，简化了处理方法。
局限性:1.只考虑变化前后的净结果，只能对现象之间的联系作宏观的了解,而不能作微观的说明或给出宏观性质的数据。
例如：热力学能给出蒸汽压和蒸发热之间的关系，但不能给出某液体的实际蒸汽压的数值是多少。
2.只讲可能性，不讲现实性，不知道反应的机理、速率.三、热力学中的一些基本概念1.系统与环境系统：用热力学方法研究问题时，首先要确定研究的对象，将所研究的一部分物质或空间,从其余的物质或空间中划分出来，这种划定的研究对象叫体系或系统（sysｔｅｍ）。
环境:系统以外与系统密切相关的其它部分称环境(surrounｄiｎg注意:1.体系内可有一种或多种物质，可为单相或多相,其空间范围可以是固定或随过程而变。
2.体系和环境之间有分界，这个分界可以是真实的，也可以是虚构的，既可以是静止的也可以是运动的.根据体系与环境的关系将体系区分为三种：①孤立体系（隔离体系)(isｏｌatｅd system): 体系与环境之间既无能量交换，又无物质交换的体系。
体系完全不受环境的影响，其中能量包括:热、功;②封闭体系(clｏｓeｄ sｙstem ）：与环境之间只有能量交换，没有物质交换；③敞开体系（oｐｅn sｙstem）:与环境之间既有能量交换，又有物质交换。
2.体系的性质通常用体系的宏观可测性质来描述体系的热力学状态。
这些性质称热力学变量.如：体积、压力、温度、粘度、密度等。
体系的性质分两类:广度性质和强度性质.①广度性质（容量、广延)：其数值的大小与体系中所含物质的数量成正比，具有加和性。
广度性质在数学上是一次奇函数.如：质量、体积、热力学能。
②强度性质:其数值的大小与体系中所含物质的量无关，而取决于体系自身的特性,不具有加和性.强度性质在数学上是零次奇函数。
如:温度、压力、密度、粘度等。
二者之间的联系：某种广度性质除以质量或物质的量就成为强度性质或两个容量性质相除得强度性质。
如:体积是广度性质，它除以物质的量得到摩尔体积Vm = V ／ｎ，V m是强度性质，它不随体系中所含物质的量而变。
ρ=m ／ｖ, ρ是强度性质，它不随体系中所含物质的量而变。
3.热力学平衡态体系的诸性质不随时间而改变则系统就处于热力学平衡态.注意：经典热力学中所指的状态均指热力学平衡态.因为只有在热力学平衡态下,体系的宏观性质才具有真正的确定值,体系状态才确定。
热力学平衡态包括以下四个方面:①热平衡（ｔhermal equilibrｉｕm）:体系的各个部分温度相等；②力学平衡(机械平衡,mechanicａl ｅquｉｌibrium）：体系各部分之间及体系与环境之间没有不平衡的力存在。
③相平衡(ｐhase equilｉbrｉum）：当体系不止一相时，各相组成不随时间而变化。
相平衡是物质在各相之间分布的平衡。
④化学平衡（chemiｃal equilｉbriｕｍ）:当各物质之间有化学反应时，达到平衡后，体系的组成不随时间而变。
4.状态及状态函数状态：体系一切性质的总和，或者体系一切性质的综合体现。
状态函数:用于描述和规定体系状态的宏观性质，称状态函数或状态性质，也称热力学函数，热力学性质。
状态函数有如下特征:①是体系平衡状态的单值函数，其数值仅取决于体系所处的状态,而与体系的历史无关；②其变化值仅取决于体系的始态和终态，而与变化的途径无关.状态函数的特性可描述为：异途同归，值变相等；周而复始,数值还原.体系的一些性质，其数值仅取决于体系所处的状态，而与体系的历史无关;它的变化值仅取决于体系的始态和终态，而与变化的途径无关。
具有这种特性的物理量称为状态函数（st ａt ｅ ｆunction ）。
用数学方法来表示这两个特征,则可以说,状态函数具有全微分性质,即其微小改变量是全微分。
① 全微分的环积分为零② 全微分的线积分与路径无关③④状态方程：体系状态函数之间的定量关系式称为状态方程（st ａｔｅ equat ｉｏn ） 对于一定量的单组分均匀体系，状态函数T ，p ，V 之间有一定量的联系。
经验证明，只有两个是独立的，它们的函数关系可表示为：T=ｆ（p ，V ） ｐ=f （T ，V ） Ｖ=f （p,T ）例如，理想气体的状态方程可表示为：p Ｖ=nRT 5. 过程与途径过程： 体系状态发生的任何变化。
例如： 气体的膨胀;水的升温；冰的融化；化学反应等. 途径: 实现某一过程经历的具体步骤。
例如:1molH2 (理想气体）在29８Ｋ时的膨胀过程状态1 状态２ H2 （２P 、V) Ｈ2 (Ｐ、2V) ① 向真空膨胀② 等温恒外压为P 膨胀到2V③ 先恒定2P 加热到体积为2V 再保持体积及不变放入298Ｋ的大恒温槽中 在热力学研究中一般涉及到以下几个过程:⏹ 等温过程: 体系温度恒定不变的过程，在此过程中， T1 (始态）= T ２ (终态)＝ T 环 ⏹ 等容过程： 体系体积恒定不变的过程; dV =0 ⏹ 等压过程： 体系压力恒定不变的过程,在此过程中,P1 （始态）＝ Ｐ2 （终态） ＝Ｐ环⏹ 绝热过程: 体系与环境之间的能量传递只有功传递的过程.Q=０dX=()dx+()d X Xyy x x y ∂∂∂∂• 若 X=f(x,y)X=f(y,z)若dX =()dy+()dzX Xz yy z ∂∂∂∂[()][()]X Xz y y zz y y z ∂∂∂∂=∂∂∂∂• 全微分的二阶导数与求导次序无关例如:系统被一绝热壁所包围或体系内发生一极快的过程(爆炸、压缩机内空气被压缩等）；⏹可逆过程：将在后面讨论;⏹循环过程：体系由始态出发经历一系列变化过程又回到始态的过程。
很明显经历一循环过程后，体系的所有状态函数的增量均为零.∮U=０⏹恒外压过程:P外=常数⏹自由膨胀过程：Ｐ外=06.热和功热(hｅａt）：由于温度不同，而在体系与环境之间产生的能量传递。
以Q表示。
如：相变热、溶解热、化学反应热等。
特点：热是一过程量，传递中的能量，而不是体系的性质，即不是体系的状态函数。
热产生的微观原因：热运动是一种无序运动，所以热量是体系和环境的内部质点因无序运动的平均强度不同而交换的能量,而不是指物体冷热的“热"。
取号规则:由于能量传递具有方向性，所以用Q值的正负表示方向,规定体系吸热Q为正，Ｑ＞０, 反之Q为负，Q < 0。
单位: 能量单位为焦耳Joule，简写J。
功(ｗｏｒｋ）:除热以外，其它各种被传递的能量称为功,以符号W表示.如：体积功（We)、电功、表面功(Wf）等。
特点：功也是一过程量，不是体系的性质，它不是体系的状态函数功产生的微观原因：功是大量质点以有序运动而传递的能量.取号规则：系统对环境作功,W＜0;环境对系统作功,W＞0单位：能量单位为焦耳，简写J。
相同点：①体系状态发生变化时与环境交换的能量，量纲均为J,KJ;②两者均不是状态函数，其数值与过程有关。
其微分不是全微分，以δQ和δW表示；③两者均有大小，也有方向。
热力学规定：体系吸热为正，放热为负；体系对外环境功为负，环境对体系做功为正。
不同点：①热是由温差引起的体系与环境之间的能量交换，而功则是除热以外体系与环境之间的能量交换形式;②微观上，热是对大量分子无序热运动强度的度量，而功则是大量分子有序运动强度的度量。
体积功的计算：如右图所示：气体体积变化为：ｄV=A·dl活塞移动时抵抗外力为:F外=Ｐ外A在此过程中体系克服外力所做的功为：δＷe =—F外×dl＝－P外Adl＝—P外ｄV一定量的功为：We ＝—∫P外dＶ当P外恒定时We = －P外⊿V= —P外(V2-V1 ）注意：① 体积功都用—P 外d Ｖ表示,而不用—PdV 表示。
Ｐ—内部压力, P 外-指外压（Pe ) 。
② 从公式δW ｅ =-P 外ｄＶ看，功的大小决定于P 外及d Ｖ的大小，其中任一项为零，则功为零第二节 热力学第一定律⏹ 热力学第一定律与热力学能 ⏹ 热力学第一定律的数学表达式 一、热力学第一定律与热力学能 Jo ｕｌe(焦耳）和 Ma ｙer(迈耶尔)自１840年起,历经２０多年,用各种实验求证热和功的转换关系,得到的结果是一致的.ﻩﻩ 即： 1 cal = 4。
１８40 J这就是著名的热功当量,为能量守恒原理提供了科学的实验证明。
现在,国际单位制中已不用c ａl,热功当量这个词将逐渐被废除 1. 热力学第一定律 能量守恒定律： 到１850年，科学界公认能量守恒定律是自然界的普遍规律之一。
能量守恒与转化定律可表述为：自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同形式，能够从一种形式转化为另一种形式，但在转化过程中，能量的总值不变.热力学第一定律是能量守恒与转化定律在热现象领域内所具有的特殊形式. 热力学第一定律的另外一种表达形式:第一类永动机是不能实现的。
所谓第一类永动机是一种循环作功的机器，它不消耗任何能量或燃料而能不断对外作功。
2. 热力学能系统总能量通常有三部分组成：（1）系统整体运动(机械运动)的动能(2）系统在外力场中的位能（电磁场、重力场等) （3)热力学能,也称为内能热力学能 U 是指系统内部能量的总和，包括分子运动的平动能、分子内的转动能、振动能、电子能、核能以及各种粒子之间的相互作用位能等。
热源移动一带有理想活塞(无质量、 无摩擦)的气缸热力学中一般只考虑静止的系统，无整体运动，不考虑外力场的作用，所以只注意热力学能。