- 据热力学第一定律
热力学第一定律,也被称为能量守恒与转换定律,是热力学的四大基本定律之一。它表明了在一个封闭系统的总能量(包括内能、热量和功)不会改变。根据热力学第一定律,能量转换与守恒的表述方式有以下几种:
1. 热能转换与能量守恒:能量不会无中生有地产生,也不会无中生有地消失,它只能从一种形式转换成另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变。
2. 热力学第一定律:对于任何一个封闭系统,如果系统内能增加,就要对外做功或者从外界吸收热量。反之,如果对外界做功,系统的内能就会减少,或者外界向系统传递热量,系统的内能就会增加。这两个过程加起来,系统内能的增量就等于外界对系统做的功和传递给系统的热量之和。
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相关例题:
假设有一个封闭系统,其内部有一个热源和一个冷源。初始时刻,热源温度为T1,冷源温度为T2,两者之间存在一定的温度差ΔT。系统内还有一些物质,它们之间存在热交换和物质交换。
ΔU = Q + W
其中,ΔU表示系统内能的变化量,Q表示从外界吸收或放出的热量,W表示系统对外界做的功。
Q = (T3 - T2)m (假设只有物质之间存在热交换)
W = 0 (系统没有对外界做功)
ΔU = T1m - (T3 - T2)m = T1 - T3 + T2
其中m是物质的质量。最终,我们可以求解出Q的值,即系统从外界吸收的热量。这个例子展示了如何使用热力学第一定律来分析一个封闭系统中的能量变化。
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