1、我记得的热力学第一定律的公式应为::Q=△U+W,其意义是:封闭系统吸收一定的热量Q,这些热量一部分转化为系统对外做功,而将剩余的转化为系统热力学能。公式中的符号约定如下:
Q:系统吸热为正(+),放热为负(—)
W:系统对外做功为正(+),外界对系统做功为负(—)
△U=U2—U1,热力学能增量,取决于前后的变化量。
2、W=FS,F是净力,F=(P-Po)×A,式中P为系统的绝对压力,Po为外界气压,A为力F的作用面积,S是移动的距离。
F是系统内部压力与外界压力之差。而系统内部的压力主要是由气体分子的引力与分子的动能(撞击)组成的。
3、在热力学中,功的计算不宜用上述公式,即W=FS不适宜热力学的运用。但通过推导,热力学采用功W的计算式为:W=P×△V,式中△V是系统体积的变化,即△V=V2-V1,。因此,根据对W符号的约定可知,当W为正时,由于P>0,故△V>0,即此时系统体积膨胀,反之,当△V<0时,W为负。所以,系统体积膨胀时,是系统对外界做功的(W为正)。反之,系统被压缩时,是外界对系统做功(W为负)。
W的正负可由体积的变化确定,体积减小(压缩气体)为正,否则为负。
若用W=FS来分析,F指的是外界通过活塞对气体产生的压力。
我们知道,气体由于压强对活塞有压力,反之活塞对气体也有反作用的压力,就是这个F。