【摘要】：热力学第一定律就是能量守恒定律，或者说将能量守恒定律应用于热力学体系就是热力学第一定律。热力学第一定律指出，封闭体系热力学能的变化(ΔU)等于体系从环境吸收的热与体系从环境所得的功之和：这就是热力学第一定律的数学表达式。根据热力学第一定律，环境传递给体系的这两部分能量只能转变为体系的热力学能。这是热力学第一定律的又一种说法。
2.1.6 热力学第一定律
热力学第一定律(the first law of therodynamics)就是能量守恒定律(law of conservation of energy)，或者说将能量守恒定律应用于热力学体系就是热力学第一定律。该定律是人类长期实践经验的总结。
热力学第一定律指出，封闭体系热力学能的变化(ΔU)等于体系从环境吸收的热(Q)与体系从环境所得的功(W)之和：
ΔU=Q+W (2.1)
这就是热力学第一定律的数学表达式。根据热力学第一定律，环境传递给体系的这两部分能量只能转变为体系的热力学能。
对于孤立体系来说，由于孤立体系与环境之间既无物质交换又无能量交换，所以孤立体系进行任何过程时，Q、W均为零，故孤立体系中的热力学能U不变，即孤立体系中热力学能守恒。这是热力学第一定律的又一种说法。
例2.1 某体系在一定的变化中从环境吸收50kJ的能量，对环境做了30kJ的功，求体系和环境的热力学能变化各是多少?
解：体系吸收热50kJ，所以Q=50kJ，体系对环境做了30kJ的功，故W体=-30kJ
根据热力学第一定律ΔU=Q+W体=50-30=20kJ
对于环境而言，体系吸热，环境放热，故ΔU=-20kJ
计算结果表明：变化过程中，体系增加了20kJ的能量，环境减少了20kJ的能量，若将体系和环境组成一个孤立体系，则体系和环境总能量保持不变。
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