T02 热力学第一定律

目标:解释体系中能量的变化是热和功转换的结果。

实例:内燃机

在图T2中,燃料将能量提供给 发动机。当气化的燃料和氧气的混合物在气缸中被火花引燃时,燃料和氧气会爆炸性燃烧,使缸内有限 空间里的气压显著增大,这个气压推动发动机转动,然后排出气体。

 

  由此,所燃烧燃料的潜热Q转换为功W,同时也产生热量,并散失到周围的环境中。

做的有用功越多,散失(损失) 的热量越少,发动机的效率就越高。

热力学第一定律可用以下等式表示:

DU = Q + W.

在本例中,ΔU代表所消耗燃料的内能变化。体系能量变化的结果是体系做功,并且吸收或损失热量。