知识点一 热力学第一定律
1.改变物体内能的两种方式:做功和热传递。
2.功、热量和内能改变的关系
(1)如果一个物体既不吸热也不放热,那么,当外界对它做功时,物体内能增加,且增加量等于外界做的功;当物体对外界做功时,物体内能减少,且减少量等于物体做的功。
(2)如果一个物体既不对外界做功,外界也不对它做功,那么当物体从外界吸热时,物体内能增加,其增加量等于吸收的热量;当物体向外放热时,物体内能减少,其减少量等于放出的热量。
3.热力学第一定律
(1)内容
如果物体与外界之间同时存在做功和热传递的过程,那么物体内能的改变量ΔU等于外界对物体所做的功W与物体从外界吸收的热量Q之和。
(2)表达式:ΔU=Q+W。
4.第一类永动机
(1)概念:不消耗任何能量而能永远对外做功的机器。
(2)结果:17~18世纪,人们提出了许多永动机设计方案,但无一例外,这类设计方案都以失败而告终。
(3)原因:设想能量能够无中生有地创造出来,违背了热力学第一定律。
说明:热力学第一定律的数学表达式也适用于物体对外界做功、向外界传热和内能减少的情况。