热力学第一定律的经典表述： 不供给能量而可以连续不断对外做功的机器叫作 第一类永动机。无数事实表明，第一类永动机不 可能存在。 这种表述只是定性的，不能定量的主要原因是测量 热和功所用的单位不同，它们之间没有一定的当量 关系。1840年左右，Joule和nayer做了二十多年的 大量实验后，得到了著名的热功当量：1cl= 4184和1J=0.239cal。热功当量为能量守恒原 理提供了科学的实验证明。 21
一、 内能U(internal energy) 1、 内能：除整体动能、整体势能以外的系统中一 切形式的能量（如分子的平动能、转动能、振动 能、电子运动能及原子核内的能等等)。 2、内能是系统的状态函数。 3、dU在数学上是全微分。 U=f(T,V) dy 4、 内能是容量性质。 5、内能的绝对值现在无法测量，但对热力学来说，重 要的是△U。 22
二、功和热 work and heat 定义：功和热是系统和环境之间交换能量的仅有 两种形式 功的种类：体积功W,非体积功W。 功和热不是系统的状态性质，但与系统的状态变 化有关，其数值大小与变化途径有关。 符号规定： 热Q:系统吸热为正，放热为负： 功W:环境对系统做功为正，系统对环境做功为 负。 23
三、热力学第一定律的数学表达式 对于密闭系统： △U=Q+W 或dU=必+形 其中：W=Wx+W? (1)试用条件：封闭系统 (2) △U=Q,+W,=Q2+W 24
§1.4体积功 一、{ 体积功：W=心PdV 二、可逆过程 三、相变体积功 25