热力学第一定律

热力学第一定律

热力学第一定律（the first law of thermodynamics）就是不同形式的能量在传递与转换过程中守恒的定律，表达式为△U＝Q＋W。表述形式：热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持不变。其推广和本质就是著名的能量守恒定律。

该定律经过迈尔 J．R．Mayer、焦耳 J．P．Joule等多位物理学家验证。热力学第一定律就是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律。十九世纪中期，在长期生产实践和大量科学实验的基础上，它才以科学定律的形式被确立起来。

扩展资料

应用

（一）制冷压缩机

工质流入和流出这类设备时，宏观动能与重力势能的变化相对于外界提供的轴功ws的量值来说很小，可以忽略不计；工质流经这类设备向外界的散热量也相对很小，可近似为绝热的，即q＝0。于是由（1－2－3）式可得：

－ws＝h2－h1  （1－2－4）

式1－2－4表明，制冷压缩机消耗的外功大小等于工质在压缩机出口和入口的焓差，即等于工质焓的增加。

（二）热交换器

工质流经热交换器时，只通过传热与外界交换能量，没有轴功，即ws＝0；其宏观动能与重力势能的变化相对于传递的热量也很小，可忽略不计。于是，由式（1－2－3）可得：

q＝h2－h1  （1－2－5）

对于制冷系统的蒸发器，液态制冷剂在其中吸收周围物体或介质的热量沸腾汽化，q>0，焓增加，即在蒸发器中工质吸收的热量等于其焓的增加；对于制冷系统的冷凝器则与蒸发器恰好相反，气态制冷剂在其中向周围介质放热冷凝液化，q<0，焓减少，即在冷凝器中工质放出的热量等于其焓的减少。

（三）节流装置

在制冷系统中，工质流经节流装置时，由于流道截面突然缩小，需克服局部阻力而导致压力下降，温度也同时下降，工质流经节流装置所历时间很少，可近似为绝热的（故称绝热节流），即q＝0；工质进出节流装置时宏观动能与重力势能的变化都很小，可以忽略不计，节流过程工质与外界无功交换，ws＝0。因此，由式（1－2－3）可得：

h1＝h2

可见，工质经历绝热节流，在节流装置入口与出口处的焓是相等的。

综合上述可以看出，流动工质的焓在能量转换或转移关系中的重要作用，焓是随工质流动而转移、并由工质热力状态所决定的能量。

参考资料：百度百科-热力学第一定律