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| 对于一个没有物质转移的热力学过程,第一定律通常用公式表示为: | | 对于一个没有物质转移的热力学过程,第一定律通常用公式表示为: |
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| ::<math>\Delta U_{\rm system} = Q - W</math>, | | ::<math>\Delta U_{\rm system} = Q - W</math>, |
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| 其中{{math|Δ''U''<sub>system</sub>}}表示一个封闭系统内部能量的变化,{{math|''Q''}} 表示外界以热的形式提供给系统的能量,{{math|''W''}}表示该系统对周围环境所做的热力学功(在这里用负号表示)。 | | 其中{{math|Δ''U''<sub>system</sub>}}表示一个封闭系统内部能量的变化,{{math|''Q''}} 表示外界以热的形式提供给系统的能量,{{math|''W''}}表示该系统对周围环境所做的热力学功(在这里用负号表示)。 |
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| (定义对系统所做的功在本文中没有使用的另一个符号约定。) | | (定义对系统所做的功在本文中没有使用的另一个符号约定。) |
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− | 在封闭系统的两级'''<font color="#ff8000"> 热力循环thermodynamic cycle</font>'''中,该循环回到其原始状态,在循环的一个阶段向系统提供的热量{{math|''Q<sub>in</sub>''}},减去另一个阶段从系统中去除的热量{{math|''Q<sub>out</sub>''}},加上对系统做的的热力学功{{math|''W<sub>in</sub>''}},
| + | 在封闭系统的两级'''<font color="#ff8000"> 热力循环thermodynamic cycle</font>'''中,该循环回到其原始状态,在循环的一个阶段向系统提供的热量{{math|''Q<sub>in</sub>''}},减去另一个阶段从系统中去除的热量{{math|''Q<sub>out</sub>''}},加上对系统做的的热力学功{{math|''W<sub>in</sub>''}}, |
| 等于离开系统的做的热力学功{{math|''W<sub>out</sub>''}}。 | | 等于离开系统的做的热力学功{{math|''W<sub>out</sub>''}}。 |
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| ::<math>\Delta U_{\rm system\,(full\,cycle)}=0</math> | | ::<math>\Delta U_{\rm system\,(full\,cycle)}=0</math> |
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| 因此,对于一个完整的循环, | | 因此,对于一个完整的循环, |
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| ::Or <math>Q - W = Q_{\rm in} - Q_{\rm out} - (W_{\rm out} - W_{\rm in}) =0</math>. | | ::Or <math>Q - W = Q_{\rm in} - Q_{\rm out} - (W_{\rm out} - W_{\rm in}) =0</math>. |
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| 对于绝热系统(绝热隔离)的特殊情况,绝热隔离系统内能的变化只能是系统做功的结果,因为绝热假设是: {{math|''Q'' {{=}} 0}}。 | | 对于绝热系统(绝热隔离)的特殊情况,绝热隔离系统内能的变化只能是系统做功的结果,因为绝热假设是: {{math|''Q'' {{=}} 0}}。 |
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| ::<math>\Delta U_{\rm system} = U_{\rm final} - U_{\rm initial} = W_{\rm in} - W_{\rm out} </math> | | ::<math>\Delta U_{\rm system} = U_{\rm final} - U_{\rm initial} = W_{\rm in} - W_{\rm out} </math> |
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| '''<font color="#32CD32">它们可能由不同的化学成分组成,最初只是被防渗墙隔开,或者是被隔离---- 通过移除墙体的热力学操作结合成一个新系统</font>''', | | '''<font color="#32CD32">它们可能由不同的化学成分组成,最初只是被防渗墙隔开,或者是被隔离---- 通过移除墙体的热力学操作结合成一个新系统</font>''', |
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| 那么 | | 那么 |
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| ::<math>U_{\rm system} = U_1 + U_2</math>, | | ::<math>U_{\rm system} = U_1 + U_2</math>, |
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| ::如果系统具有确定的温度,则其总能量具有三个可区分的成分,分别称为动能(由与系统整体运动产生的能量),势能(由外部施加的立场产生的能量,比如重力)和内能(热热力学的基本量)。内能概念的确立将热力学第一定律与一般的能量守恒定律区分开来。 | | ::如果系统具有确定的温度,则其总能量具有三个可区分的成分,分别称为动能(由与系统整体运动产生的能量),势能(由外部施加的立场产生的能量,比如重力)和内能(热热力学的基本量)。内能概念的确立将热力学第一定律与一般的能量守恒定律区分开来。 |
− | ——Solitude(讨论)
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| + | ——Solitude(讨论) |
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| ::<math>E_{\rm total} = \mathrm{KE}_{\rm system} + \mathrm{PE}_{\rm system} + U_{\rm system}</math> | | ::<math>E_{\rm total} = \mathrm{KE}_{\rm system} + \mathrm{PE}_{\rm system} + U_{\rm system}</math> |