熱力學第一定律

Question

請問各位大大嚜是PV功然後它是怎麼來的??
另外,enthaly和entropy的定義是什麼??
自由度在熱力學上怎麼定義??

如果可以請提供較完整的熱力學符號表

Answer 1

在絕對溫度為T的熱力學系統下，熱能是由系統中微觀的自由度所決定的，每一自由度對內能的貢獻為kT/2。室溫，300 K (27 C 或 80 F)約為 kT/2 of 2.07 10−21 J, 或 13 meV。
在古典統計力學裏，同質性理想氣體每個原子每一自由度具有 kT/2 。單原子理想氣體每個原子具有3個自由度，對應於三個空間方向，所以每個原子的熱能為 1.5kT 。如同熱容量文章裏提到的，非常接近實驗值。熱能可用以計算原子的方均根速度，反比於原子量（原子質量）的平方根。室溫下的方均根速度範圍約從氦的 1370 m/s ，到氙的 240 m/s 之間。對於分子氣體則更複雜；例如雙原子氣體每分子約有5個自由度。
因為功能互換及能量守恆的概念在1845年左右已形成，故第一定律數學式也呼之欲出。
德國科學家R. Clausius是第一位把熱力學第一運動定律用數學形式表達出來的人。在1850年，Clausius所發表論文中，此水蒸發為例，認為物體熱量的增加量dQ等於物體中熱量的變化dH，內功的變化dJ和外功變化dW的和，即



圖片參考：http://www.phy.ntnu.edu.tw/~chiact/Thermal/img00004.gif


他把物體中存在的熱，解釋成物體組成粒子的動能,溫度相關，而內功則是由粒子系統所定的狀態函數。但因不知這兩者具體表達式，而將上式寫成



圖片參考：http://www.phy.ntnu.edu.tw/~chiact/Thermal/img00005.gif


Clausius沒有對U命名，次一年Lord Kelvin稱U為內能。
以上為
熱力學第一定律解說