热力学第一定律

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熱力學定律
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热力学第一定律，也叫能量不滅原理，就是能量守恒定律：每个系统都有内能U，它只能通过功W和热Q以能量的形式而改变，即：

$\qquad \mathrm dQ= \delta U + \delta W$

一个封闭系统的能量不会改变。不同的能量形式之间可以相互转化，但是能量既不能凭空产生，也不能凭空消失。

[编辑] 阐述方式

物體內能的增加等於物體吸收的熱量和對物體所作的功的總和.
系统在绝热状态时，功只取决于系统初始状态和结束状态的能量，和过程无关。
孤立系统的能量永远守恒。
系统经过绝热循环，其所做的功为零，因此第一类永动机是不可能的（即不消耗能量做功的机械）。
两个系统相互作用时，功具有唯一的数值，可以为正、负或零。

[编辑] 热力学第一定律功率平衡方程

$\qquad {dE_\mathrm{sys}\over dt} =\sum_{i} \dot{Q_\mathrm{i}} + \sum_{j} \dot{W_\mathrm{j}} + \sum_{e} \dot{m_\mathrm{e}} \cdot \left(h_\mathrm{e} + g\cdot z_\mathrm{e} + {1\over 2}c_\mathrm{e}^2 \right) - \sum_{a} \dot{m_\mathrm{a}} \cdot \left(h_\mathrm{a} + g\cdot z_\mathrm{a} + {1\over 2}c_\mathrm{a}^2 \right)$

这里 :

$\qquad {dE_\mathrm{sys}\over dt}$ 系统随时间的变化量。
$\qquad \dot{Q_\mathrm{i}}$ 通过系统边界的热量。
$\qquad \dot{W_\mathrm{j}}$ 通过系统边界的功。
$\qquad \dot{m_\mathrm{e}}$ 流入系统内部的质量流。
$\qquad \dot{m_\mathrm{a}}$ 流到系统外部的质量流。
$\qquad h$ 焓。
$\qquad g\cdot z$ 质量流所具有的势能。
$\qquad {1\over 2}c^2$ 质量流所具有的动能。

特例以及简化形式:

封闭系统: $\qquad \sum_{e} \dot{m_\mathrm{e}} \cdot \left(h_\mathrm{e} + g\cdot z_\mathrm{e} + {1\over 2}c_\mathrm{e}^2 \right) - \sum_{a} \dot{m_\mathrm{a}} \cdot \left(h_\mathrm{a} + g\cdot z_\mathrm{a} + {1\over 2}c_\mathrm{a}^2 \right)=0$
稳定系统: $\qquad {dE_\mathrm{sys}\over dt}=0$
绝热系统: $\qquad \sum_{i} \dot{Q_\mathrm{i}}=0$