13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
1/12
作机械功 改变系统状态的焦耳实验
Joule experiment of the
system state changed by
mechanical work
A
V
作电功 改变系统状态的实验
Experiment of the
system state changed
by electric work
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
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2
A
B
1*
*
p
Vo
02121 ABAABA QW
1 1 2 2A B A B A B A BW Q W Q
2
A
B
1*
*
p
Vo
实验证明 系统从状态 A 变化到状态 B，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,
Experiments prove,The system changes from state A to
state B,can be used to working & heat transporting,
regardless of the the path or processes that the system goes
throgh between the given initial state & the final state,the
total of working & heat transporting remain unchanged
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
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一 内能 (Internal energy)
热力学系统在 一定的状态 下，具有 一定的能量,
称为热力学系统的 内能 。
The definite energy described by the thermodynamic
system in the certain state is called the internal energy
内能是 状态量,内能的变化只决定于出末两个状态,
与所经历的 过程无关,即内能 是系统状态的单值函数 。
The internal energy is state quantity,the increment of
the internal energy only depends on the initial state &
the final state,regardless of the paths or the processes
that system goes trough,that is the internal energy is
single-valued function of the system state
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
4/12
若不考虑分子内部结构，系统的内能就是系统中所有分子的热运动能量和分子间相互作用的势能的总和。
2
miE R T
M
理想气体的内能 仅是温度的单值函数
)(TEE?
The internal energy of the ideal gas is only
single-valued function of the system temperature
If does not consider the internal structure of molecules,
the internal energy of the system is the total sum of
the kinetic energies of the molecules & the potential
energies between interactive molecules
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
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系统内能的 增量 只与系统的初态和末态有关,
与系统所经历的 过程无关,
021 ABAECE AB
2
A
B
1*
*
p
Vo
2
A
B
1*
*
p
Vo
The increment of the internal energy of the system
only depends on the initial state & the final state,it is
independent of the processes that system goes trough
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
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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 。
V
E
W
Q
T
Part of the heat that the system absorbs from its exterior causes the increase of the internal
energy of the system & another part the heat renders the system do work on its exterior
WEEQ 12 Q E W
二热力学第一定律
(First law of thermodynamics)
21 dVV VpEQ准静态过程(The quasi-static process)
VpEWEQ ddddd
微小过程
(Micro-process)
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
7/12
手摇发电机电动机白炽灯第一类永动机第一类永动机是 不可能 制造成功的
The perpetual machines of first kind
can impossible be realized
物理意义 (Physical significance)
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
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适用于任何热力学系统所进行的任何过程。
2） 实验经验总结，自然界的普遍规律,
1） 能量转换和守恒定律在热现象中的表现形式；
First law of thermodynamics is the form of the
expression of energy conversion &conservation
law in the thermal phenenon
First law of thermodynamics is the summation
of experiment & experience,it is the universal
law of the natural world
First law of thermodynamics is all applicable
for any processes of any thermodynamic systems
物理意义 (Physical significance)
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
2004年十大科技骗局之六：
永动机神话曾经销声匿迹很长时间的永动机神话再度在去年出现。
梁星人，号称永动机发明人。
其所在的海南星人永动机发电厂有限公司称,将建设装机总容量 300万
KW的宇宙引力能发电厂及年产 10
万辆宇宙引力能小轿车厂项目。
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
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E?Q W
WEWEEQ 12
第一定律的符号规定
(Symbols provisions of first law)
1
2
*
*
p
Vo 1V 2V
2
1
dVVQ E P V
d d d d dQ E W E P V
吸正放负 增正减负 系正外负系统吸热
Endothermic
heat
系统内能增加
Increment of
internal energy
系统对外界做功
Work on exterior
系统放热
Exothermic
heat
系统内能减少 Decrease of
internal energy
外界对系统做功
Work on system
+
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
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(1),1-4-2：系统对外界作功 400J，求 Q。
则△ E=Q-W=300J
解：
VO
P
例,1-3-2：系统吸热 800J，系统对外作功 500J，
(2),2-5-1：外界对系统作功 300J，求 Q。
1-3-2,Q=800J,W=500J，
(1),1-4-2,W=400J，
△ E=300J 1
3 2
4
5
(2),2-5-1,W=-400J
Q=△ E+W=700J（吸热）
△ E=-300J
Q=△ E+W=-700J（放热）
1 3 2 2 5 1 1 4 2W W W
面积
W132
W251
W142
第十三章 热力学基础物理学第五版
12
13-1 准静态过程 功 热量
13-2 热力学第一定律 内能
13-3 理想气体的等体过程和等压过程摩尔热容
13-4 理想气体的等温过程和绝热过程选择进入下一节：
13-5 循环过程 卡诺循环本章目录
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作机械功 改变系统状态的焦耳实验
Joule experiment of the
system state changed by
mechanical work
A
V
作电功 改变系统状态的实验
Experiment of the
system state changed
by electric work
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
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2
A
B
1*
*
p
Vo
02121 ABAABA QW
1 1 2 2A B A B A B A BW Q W Q
2
A
B
1*
*
p
Vo
实验证明 系统从状态 A 变化到状态 B，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,
Experiments prove,The system changes from state A to
state B,can be used to working & heat transporting,
regardless of the the path or processes that the system goes
throgh between the given initial state & the final state,the
total of working & heat transporting remain unchanged
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
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一 内能 (Internal energy)
热力学系统在 一定的状态 下，具有 一定的能量,
称为热力学系统的 内能 。
The definite energy described by the thermodynamic
system in the certain state is called the internal energy
内能是 状态量,内能的变化只决定于出末两个状态,
与所经历的 过程无关,即内能 是系统状态的单值函数 。
The internal energy is state quantity,the increment of
the internal energy only depends on the initial state &
the final state,regardless of the paths or the processes
that system goes trough,that is the internal energy is
single-valued function of the system state
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
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若不考虑分子内部结构，系统的内能就是系统中所有分子的热运动能量和分子间相互作用的势能的总和。
2
miE R T
M
理想气体的内能 仅是温度的单值函数
)(TEE?
The internal energy of the ideal gas is only
single-valued function of the system temperature
If does not consider the internal structure of molecules,
the internal energy of the system is the total sum of
the kinetic energies of the molecules & the potential
energies between interactive molecules
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
5/12
系统内能的 增量 只与系统的初态和末态有关,
与系统所经历的 过程无关,
021 ABAECE AB
2
A
B
1*
*
p
Vo
2
A
B
1*
*
p
Vo
The increment of the internal energy of the system
only depends on the initial state & the final state,it is
independent of the processes that system goes trough
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
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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 。
V
E
W
Q
T
Part of the heat that the system absorbs from its exterior causes the increase of the internal
energy of the system & another part the heat renders the system do work on its exterior
WEEQ 12 Q E W
二热力学第一定律
(First law of thermodynamics)
21 dVV VpEQ准静态过程(The quasi-static process)
VpEWEQ ddddd
微小过程
(Micro-process)
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
7/12
手摇发电机电动机白炽灯第一类永动机第一类永动机是 不可能 制造成功的
The perpetual machines of first kind
can impossible be realized
物理意义 (Physical significance)
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
8/12
适用于任何热力学系统所进行的任何过程。
2） 实验经验总结，自然界的普遍规律,
1） 能量转换和守恒定律在热现象中的表现形式；
First law of thermodynamics is the form of the
expression of energy conversion &conservation
law in the thermal phenenon
First law of thermodynamics is the summation
of experiment & experience,it is the universal
law of the natural world
First law of thermodynamics is all applicable
for any processes of any thermodynamic systems
物理意义 (Physical significance)
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
2004年十大科技骗局之六：
永动机神话曾经销声匿迹很长时间的永动机神话再度在去年出现。
梁星人，号称永动机发明人。
其所在的海南星人永动机发电厂有限公司称,将建设装机总容量 300万
KW的宇宙引力能发电厂及年产 10
万辆宇宙引力能小轿车厂项目。
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
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E?Q W
WEWEEQ 12
第一定律的符号规定
(Symbols provisions of first law)
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2
*
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p
Vo 1V 2V
2
1
dVVQ E P V
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吸正放负 增正减负 系正外负系统吸热
Endothermic
heat
系统内能增加
Increment of
internal energy
系统对外界做功
Work on exterior
系统放热
Exothermic
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系统内能减少 Decrease of
internal energy
外界对系统做功
Work on system
+
13-2 内能 热力学第一定律第十三章 热力学基础物理学第五版
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(1),1-4-2：系统对外界作功 400J，求 Q。
则△ E=Q-W=300J
解：
VO
P
例,1-3-2：系统吸热 800J，系统对外作功 500J，
(2),2-5-1：外界对系统作功 300J，求 Q。
1-3-2,Q=800J,W=500J，
(1),1-4-2,W=400J，
△ E=300J 1
3 2
4
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(2),2-5-1,W=-400J
Q=△ E+W=700J（吸热）
△ E=-300J
Q=△ E+W=-700J（放热）
1 3 2 2 5 1 1 4 2W W W
面积
W132
W251
W142
第十三章 热力学基础物理学第五版
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13-1 准静态过程 功 热量
13-2 热力学第一定律 内能
13-3 理想气体的等体过程和等压过程摩尔热容
13-4 理想气体的等温过程和绝热过程选择进入下一节：
13-5 循环过程 卡诺循环本章目录
