热力学第一定律

这是一篇关于热力学第一定律的思维导图，主要内容包括：热力学应用，热力学循环，热力学函数，热力学第一定律表达式，热力学过程，能量守恒与转换。

热力学第一定律

• 能量守恒与转换
  • 能量形式
    • 热能
      • 热量传递
      • 内能变化
    • 机械能
      • 功的传递
      • 动能与势能
    • 电能
      • 电功
      • 电能转换为热能
  • 能量守恒定律
    • 封闭系统
      • 能量输入等于能量输出
    • 能量转换效率
      • 有用功与总能量的比例
• 热力学过程
  • 等压过程
    • 压力恒定
      • 体积变化
      • 热量交换
    • 焓的概念
      • 焓变
      • 焓与内能的关系
  • 等容过程
    • 体积恒定
      • 压力变化
      • 内能变化
    • 内能
      • 内能与温度的关系
  • 绝热过程
    • 无热量交换
      • 系统与外界隔离
      • 内能变化完全转化为功
    • 绝热方程
      • 理想气体绝热过程方程
• 热力学第一定律表达式
  • 数学表达
    • ΔU = Q W
      • ΔU：内能变化
      • Q：系统吸收的热量
      • W：系统对外做的功
  • 物理意义
    • 能量守恒在热力学中的体现
    • 内能变化与热量、功的关系
• 热力学函数
  • 内能
    • 系统状态函数
      • 只与初末状态有关
      • 与过程无关
    • 内能的测量
      • 卡诺循环
      • 焦耳实验
  • 焓
    • 定义
      • H = U + PV
    • 焓变
      • 等压过程中的热效应
  • 自由能
    • 吉布斯自由能
      • G = H TS
    • 亥姆霍兹自由能
      • A = U TS
  • 熵
    • 热力学第二定律
      • 熵增原理
    • 熵变
      • 不可逆过程的熵增加
      • 可逆过程的熵不变
• 热力学循环
  • 卡诺循环
    • 理想循环
      • 效率最高
      • 可逆过程
    • 卡诺定理
      • 所有可逆循环效率相同
  • 实际循环
    • 奥托循环
      • 内燃机循环
      • 等容加热与等压放热
    • 迪塞尔循环
      • 柴油机循环
      • 等压加热与绝热压缩
• 热力学应用
  • 化学反应热
    • 反应焓变
      • 标准生成焓
      • 反应热的计算
    • 反应熵变
      • 熵变与反应方向
  • 相变
    • 相变焓
      • 熔化焓
      • 汽化焓
    • 相图
      • 相平衡
      • 相变过程的热力学分析
  • 电池与电化学
    • 电化学反应
      • 电极电势
      • 电池电动势
    • 吉布斯自由能与电势
      • ΔG与电池电动势的关系