在国际单位中,热量和功的单位均为焦尔,以前热量的单位用卡,功和热量的当量关 系就是热功当量1卡=4.186焦尔 还应指出,“作功”和传递热量虽有等效的一面但有本质的区别作功与宏观位移 相联系,以作功的方式改变系统的状态时,常伴随着热运动与其他运动形态之间的转 化(如机械运动、电磁运动)传热则是和温度差的存在相联系当以传热的方式使系统 状态变化时,没有热运动形态与其他运动形态之间的转化只有热运动能量的转移所以 功和热量是两个不同的物理量 四、内能 由前面的讨论已知,向系统传递热量可以使系统的状态发生变化对系统作功也可 以使系统的状态改变而且当初、末态给定,单独向系统传递热量或对系统作功,传热或 作功的数值是随过程的不同而不同的然而大量事实表明对于给定的初状态和末状态 不论所经历的过程有何不同,对系统传递热量和作功的总和是恒定不变的与过程无关 在力学中,保守力作功与路径无关,从而可定义出系统的势能这个态函数类似地,在此 我们也可以引入一个只由系统状态决定的态函数叫做热力学系统的内能当系统由初 状态变到末状态时,内能的增量是确定的,与所经历的过程无关当气体的状态一定时 其内能也一定 因此内能是系统状态的单值函数.在以后的讨论中我们将知道理想气体的内能仅是 温度的函数而对实际气体来说,其内能不仅与温度有关还与体积有关内能用符号U 表示 在图96a)中,一个系统从内能为U1的状态A经ACB的过程到达内能为U2状态 B,也可经过ADB的过程到达B状态,虽然两过程的中间状态并不相同但系统内能的 增量相同都为△U=U2-U1。再如图96(b)所示的过程系统从状态A出发经 ACBDA 过程后又回到初始状态A,即末态与初态同为一个态则系统内能的增量为零也就是说, 系统的状态经一系列变化又回到初始状态时系统的内能不变总之,系统内能的增量只 与系统的初始和终了状态有关与系统所经历的过程无关它是系统状态的单值函数 B 图966 在国际单位中,热量和功的单位均为焦尔,以前热量的单位用卡,功和热量的当量关 系就是热功当量.1 卡=4.186 焦尔. 还应指出,“作功”和传递热量虽有等效的一面,但有本质的区别.作功与宏观位移 相联系,以作功的方式改变系统的状态时,常伴随着热运动与其他运动形态之间的转 化,(如机械运动、电磁运动),传热则是和温度差的存在相联系,当以传热的方式使系统 状态变化时,没有热运动形态与其他运动形态之间的转化,只有热运动能量的转移.所以, 功和热量是两个不同的物理量. 四、内能 由前面的讨论已知,向系统传递热量可以使系统的状态发生变化,对系统作功也可 以使系统的状态改变.而且当初、末态给定,单独向系统传递热量或对系统作功,传热或 作功的数值是随过程的不同而不同的.然而大量事实表明,对于给定的初状态和末状态, 不论所经历的过程有何不同,对系统传递热量和作功的总和是恒定不变的,与过程无关. 在力学中,保守力作功与路径无关,从而可定义出系统的势能这个态函数,类似地,在此 我们也可以引入一个只由系统状态决定的态函数,叫做热力学系统的内能,当系统由初 状态变到末状态时,内能的增量是确定的,与所经历的过程无关,当气体的状态一定时, 其内能也一定. 因此,内能是系统状态的单值函数．在以后的讨论中我们将知道,理想气体的内能仅是 温度的函数,而对实际气体来说,其内能不仅与温度有 关,还与体积有关,内能用符号 U 表示． 在图 9.6(a)中,一个系统从内能为 U1 的状态 A 经 ACB 的过程到达内能为 U2 状态 B，也可经过 ADB 的过程到达 B 状态,虽然两过程的中间状态并不相同,但系统内能的 增量相同,都为 U =U2 −U1。再如图 9.6(b)所示的过程,系统从状态 A 出发,经 ACBDA 过程后又回到初始状态A,即末态与初态同为一个态,则系统内能的增量为零.也就是说, 系统的状态经一系列变化又回到初始状态时,系统的内能不变.总之,系统内能的增量只 与系统的初始和终了状态有关,与系统所经历的过程无关,它是系统状态的单值函数. C D B A C D B A (a) 图9.6 (b)