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热力学第一定律简述

《热力学第一定律》

是物理学中非常重要的一条定律，

被称为

“热

力学三大定律”之一。这一定律由德国物理学家弗里德里希蝴蝶

（

Friedrich Hermann von Helmholtz

）提出，它宣称，任何动力学

变化的改变都伴随着势能的变化，

即动能的变化可以转换为热能。

由

于势能变化和热能变化的相互关系，热力学得以成立。

热力学第一定律，也称为

Helmholtz

定律，其简单来说是：

“在

完全可定义的力学过程中，

可以计算出全部热力学计算量，

而这些热

力学计算量完全相等。

”换句话说，在完全可定义的力学过程中，可

以计算出所有变化的总能量。

这一定律表明，

总能量在这一过程中是

守恒的，它是描述热力学过程的基础。

热力学第一定律的由来也可以追溯到

17

世纪，时至今日它仍是

物理学中最基础的原理之一。英国物理学家叔本华（

Isaac Newton

）

曾指出，

他试图将物理学和化学联系起来，

从而发展出动力学和热力

学，他说：

“能量是守恒的，但不是保持不变的”

。他的观点表明，能

量守恒的概念形成了热力学的基础。

热力学第一定律的另一种表述是这样的：

“在物理可定义的过程

中，总能量不会减少或增加，因为能量是守恒的。

”这个定律有几个

重要的含义：

它意味着能量在物理过程中可以在形式上转换，

但总量

是不变的；它也意味着，在热力学过程中，能量在过程中只能转换，

不能新增或减少。

热力学第一定律有其他重要的推论，

例如热力学第二定律，

它表