6-3 内能 热力学第一定律
A
V
作电功改变系统
状态的实验
水盛在绝热壁包围的容器
中，叶轮所作的机械功和
电流所作的电功（ I2RT）
就是热功。
实验结果表明,用各种不同的绝热过程使物
体升高一定的温度，所需的功在实验误差范围内
是相等的。即在热力学系统所经过的绝热过程
（包括非静态的绝热过程）中，外界对系统所作
的功仅取决于系统的初态和终态。启发我们可以
引入一个表征系统状态的单值函数 。
一 内 能 （状态量）
2
A
B
1 *
*
p
Vo
2
A
B
1 *
*
p
Vo
BABABABA QWQW 2211 ???
02121 ?? ABAABA QW
理想气体内能, 表征系统状态的单值函数,
理想气体的内能仅是温度的函数,
实验证明系统从 A 状态变化到 B 状态，可以
采用做功和传热的方法，不管经过什么过程，只
要始末状态确定，做功和传热之和保持不变, 即有
)( TEE ?
系统内能的增量只与系统起始和终了状态有
关，与系统所经历的过程无关,可表示如下,
CE AB ?? 021 ?? ABAE
二 热力学第一定律
WEEQ ??? 12
1
2
*
*
p
Vo 1V 2V
系统从外界吸收的热量,
一部分使系统的内能增加,另
一部分使系统对外界做功,
WEWEEQ ?????? 12
???? 2
1
d
V
V
VpEQ
准静态过程
VpEWEQ ddddd ????微小过程
?适用范围,
与过程是否准静态无关。即准静态过程和
非准静态过程均适用。但为便于实际计算，要求
初终态为平衡态。
+
12 EE ?
系统吸热
系统放热
内能增加
内能减少
系统对外界做功
外界对系统做功
第一定律的符号规定
Q W
物理意义：（ 1） 能量转换和守恒定律, 第一类
永动机是不可能制成的,
（ 2） 实验经验总结，自然界的普遍规律,