热力学第一定律 热力学第一定律,也就是能量守恒定律,是一切自然科学最重要的守恒律之一。应该说,它的建立,是经典自然科学历史中最重要的发现。我在这里介绍的,是1909年喀喇氏指出的热力学第一定律的一种更加符合逻辑的建立方式。首先引入准静态过程,这是热物理学中极为重要的概念,它将系统的持续连续变化描述为间隔状态的连续,这应该是微分思想的一种应用吧。准静态过程的一个重要性质是:当不考虑摩擦力作用时,系统所经历的过程可以用状态参量描述。我们大学所进行的一切热力学计算几乎都是建立在这一性质基础之上的。 现在要思考能量传递的三种方式:1.功 2.热辐射 3.热传递。这里,我们尚不知道热量为何物,在逻辑上,热量的概念暂时是不可能提出的,可以提到的是功。至于热辐射,超出简单系统的范围,且对热力学第一定律的建立没有影响,不做考虑。 功,既是热物理的概念,也是力学的概念,其意义在于将几何参量的变化与力学参量的变化结合起来。数学表达式为变化功=压强变化体积 将其推广得到广义力和广义体积,不再解释。 让我们看看Joule(焦耳)的两个实验,他试图找出功