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热力学第一定律
自然界中的一切物质都有能量，能量不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递过程中能量的总值不变，这一规律称为能量守恒定律。在热力学上又称为热力学第一定律。
热力学第一定律的表述
能量守恒定律
德国物理学家亥姆霍兹
1821～1894
德国物理学家迈尔
1814～1878年
英国物理学家焦耳
1818年-1889年
宏观静止状态
热Q
功W
U =Q +W
体系U1
状态Ⅰ
体系U2
状态Ⅱ
U =U2－U1
U2=U1+Q+W
热力学第一定律的表达式
凡是环境传递给体系的能量都取正值，
凡是体系传递给环境的能量都取负值。
例1.某反应体系从始态变为终态，经历了2个途径：
（1）从环境中吸收700kJ热量，同时对环境做了450kJ的体积功；
（2）向环境放热150kJ，环境同时对体系做功400kJ。分别计算两种途径下体系的热力学能变。
解:（1）已知 Q = 700kJ，W= –450kJ ；根据 U =Q +W
得到 U = 700kJ – 450kJ= 250kJ
（2）已知 Q = –150kJ，W= 400kJ ；根据 U =Q +W
得到 U = –150kJ +400kJ= 250kJ
热力学第一定律的应用
体系由始态变为终态的途径不同，但热力学能变相同；热力学能只是状态函数，与途径无关。
热和功的大小与途径有关，不是状态函数。
热力学第一定律的应用
作业：某反应体系向环境放热500kJ，同时环境对体系做功300kJ，该体系的热力学能变是多少？
小 结
语言
表述
能量守恒定律
数学
表达式
U =Q +W
具体
应用
环境→体系，Q、W取正值；
体系→环境，Q、W取负值。
热力学第一定律

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