25.1功、热和内能的改变

为了使系统的热力学状态发生改变，一般来说，既可以通过做功实现，也可以通过传热实现。

英国物理学家焦耳在大量的实验基础上，总结出了以下规律：

在各种不同的绝热过程中，如果使系统从状态1达到状态2，所需外界对系统做的功相同的，与做功的方式无关。

大家发现没有，这又是一个只与初末状态有关，而与过程无关的现象。

类似重力做功时，只与物体的初末位置有关，与具体的运动过程无关，我们引入了重力势能的概念。

类比于重力做功与重力势能的改变的关系，那么，外界对系统做功，使其从状态1到状态2，其中必定有一个物理量只与系统的初末状态有关，我们称之为系统的内能。

在绝热过程中，系统从状态1到状态2，系统的内能的改变为：

ΔU

所以，在绝热过程中，外界对系统做了多少功，系统的内能就改变多少，外界对系统做正功，系统的内能增加，系统对外界做功，系统的内能减小。

我们再来看下传热与系统内能改变的关系。

在只有传热的系统变化过程中，系统从状态1到状态后，在期间，外界对系统传递热量为Q，那么，系统的内能变化为：ΔU

当外界对系统传热时，系统的内能增加，当系统向外界传递热量时，系统的内能减小。

虽然做功和传热都可以改变系统的热力学状态，但是二者之间还是有区别的，其根本区别在于：

做功的过程伴随着其他形式的能与内能的相互转化；

传热的过程只是不同的物体之间或者物体的不同部分之间的内能的转移；

提示一点，我们不能说某一物体具有多少热量，热量与功一样，其只有与能量发生转移时才有意义。

以上就是关于功、热和内能的改变的相关知识，供大家学习和参考。