1. 功、热量与内能的变化

概念解释:
在热力学中，内能指的是系统内所包含的总能量，包括其粒子的动能和势能。系统内能的变化可以通过两种主要过程发生：功和热量。
• 功 (W): 功是当对系统施加力并引起位移时发生的能量转移。在热力学上下文中，功通常与气体的膨胀或压缩相关。当气体膨胀时，它对周围环境做功；当气体被压缩时，外界对气体做功。
• 热量 (Q): 热量是由于温差导致系统与其周围环境之间的能量转移。热量自然从温度较高的物体流向温度较低的物体，直到达到热平衡。

系统内能的变化与功、热量之间的关系由热力学第一定律所支配，接下来我们将探讨这一点。

示例问题:

问题: 一个气缸中的气体被压缩，对气体做功100 J。在此过程中，有150 J的热量从环境传递到气体。气体的内能变化是多少？

解决方案:
内能的变化 (ΔU) 由热力学第一定律给出：
ΔU = Q + W
代入已知值：
ΔU = 150 J + 100 J = 250 J
因此，气体的内能增加了250 J。