最近，许多读者对热力学第一定律有疑问。由部分网友整理出相关内容希望能够解答你的疑惑，关于热力学第一定律又称为，秋鸿号（www.psychoses.cn）我们也为你找到了问题的答案。让我们花一分钟看看，希望对你有所帮助。
能量，我们身边的朋友，飘忽不定， 神秘多变，有时甚至不知道如何给他取名。但它确实存在，总是以可预见的方式行事。这意味着，如果你知道它的规律，你可以预测什么会发生，什么不会发生。
通过巧妙的实验，甚至更精确的思考，聪明的科学家和工程师终于找到了他们。当然，这需要一些创造性的思考。回顾过去，它的存在是多么的不显眼。但很明显，当时对能量的看法大多是错误的。
图1 风轮机转换部分(而不是全部)风是机械能和电能
在阐述热力学的第一定律之前，被称为能量守恒定律之前，让我们先了解一些概念。
1.能量可以储存。
2.能量可以从一堆或一块移动到另一堆或另一块。
3.从一种形式转变为另一种形式。
能量的总和总是在所有这些移动和转换过程中保持变化，这就是名字热力学第一定律。
听起来很简单，呵呵！
还有其他表达方式:
a.能量在任何过程个过程中都在变化"发生"；都是守恒的。
b.能量不是凭空产生的。
c.能量不会凭空消失。
d.能量不会被创造或消亡。
既然能量是守恒的，为什么我们总是说要节省更多的能量？当我们说能量总是守恒时，我们指的是任何过程或反应中的总能量都不会改变。当我们告诉自己要节约能源时，我们的意思是通过驾驶更节能的汽车或建造更好的隔热房屋来减少能源的使用。
但是等等，如果能量永远不会消失，如果总量保持不变，为什么要担心浪费呢？我们不能继续重复使用吗？我们不是真的"使用"；能量，我们转换它，它永远不会"耗尽"。
这是一个有趣的问题，也是一个好问题。然而，热力学第一定律并没有真正回答这个问题，它只告诉我们能量总和保持不变。要回答这个问题，需要发现热力学第二定律。下一篇文章我将进一步阐述第二定律。
示例1 发动机
当发动机燃烧燃料时，它将储存在燃料中的化学能转化为有用的机械能和热能。虽然不同类型的燃料有不同的能量，但在任何1kg或1L燃料能量是定值。仅此而已，没有其他能量可以隐藏。
热力学第一定律告诉我们，当燃料的所有能量都在发动机气缸中燃烧时，它就不会消失。如图所示，在发动机中，能量的形式要么是热能，要么是机械能。每燃烧100单位燃料，必须转换100单位的能量。它不会消失。
图2 发动机中的能量守恒
100=1 5 21 32 41
燃料输入能量=热辐射燃油消耗冷却水消耗热耗散有效工作能
若上两端加起来不相等，只有一种可能是计算错误。
你可能已经注意到，每燃烧100个单位的燃料只有41个单位的有效能量输出(热效率)η=5%）。
你可能已经注意到，每燃烧100个单位的燃料只有41个单位的有效能量输出(热效率)η=5%)。看起来效率不高，对吧？但这已经很好了。大多数发动机运行不到40%，有些甚至不到30%。在古代蒸汽机时代，每燃烧100单位的木材或煤炭只有5~6单位的有用能量输出（η=5%～6%）。
超过一半的燃料能量离开了发动机。排气管排出的废气带走了30%以上的能量。润滑摩擦表面的机油吸收发动机部件摩擦产生的热能，防止部件过热熔化。其余热能主要通过发动机缸流入冷却水。如果发动机有后冷设备，一些热能会流到那里。
作为一名机械设计和制造工程师，他们必须密切关注能量的下降，他们需要仔细测量所有液体进出发动机的温度和流量，以准确把握能量的方向。然后，为了提高热效率，设计高效的机械设备，尝试找出如何将更多的燃料能量转化为有效的工作能量。
由于对热力学定律的理解，现代发动机比过去高得多。然而，正如热力学第二定律所告诉我们的，发动机的效率是有限的，而且不是接近100%。一些发动机现在接近实际极限。等下一篇文章中，我会对此进行说明。期待吧。
示例2 热功当量试验(焦耳试验)
图3 焦耳实验
这个人的名字叫
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳
。你可能不熟悉前面的教名和本名，但后面两个字绝对耳熟能详。我不需要在这里多说它的伟大。
图4 詹姆斯·普雷斯科特·焦耳
根据重物下落的高度L，可计算转换机械功率（W=mgL）；根据量热器内水温升高ΔT，可计算水内能升高值（ΔU=CmΔT）。比较两个数字可以找到热功当量的准确值。由此测得的热功当量值，后来修正为4.159 J/cal，这个值接近20世纪初使用的值4.186 J/cal。1847年，焦耳在英国协会会议上做了热功当量报告当量的报告。乔治·斯托克斯(斯托克斯公式在高等数学中； 流体力学有斯托克斯定律迈克尔·法拉第(电磁感应)时被格拉斯哥大学聘为教授的年轻新人·汤姆森（开尔文勋爵，名字不熟悉，但说到名字，
绝对零度K，
点头微笑。斯托克斯倾向于成为焦耳主义者；虽然法拉第怀疑，但他仍然被焦耳理论震惊；开尔文被迷住了，但他仍然怀疑。斯托克斯倾向于成为焦耳主义者；尽管法拉第怀疑，但他仍然被焦耳理论震惊；开尔文被迷住了，但他仍然怀疑。尽管当时学术界对此表示怀疑，但经过其他科学家的努力，焦耳的工作终于得到了大家的认可。
目前，热功当量的概念已经被放弃，但毫无疑问，这项实验在促进热力学的发展方面发挥了重要作用，并确定了发现热力学第一定律的基础。为了纪念焦耳的伟大发现，人们把焦耳作为工作、热量和能量的单位。
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