1. 神盾局特工里的一段台词
出自《神盾局特工》第一季22集。
----I like to think about the first law of thermodynamics,that no energy in the universe is created,None is distroyed.
----None is distroyed.
----That means that every bit of energy inside us,every particle,will go on to be a part of something else,maybe live as a dragonfish,a mirocbe,maybe burn in a supernova 10 billion years from now,and every part of us now,was once a part of some other thing,a Moon,a storm cloud,a mammoth...
----A monkey.
----A monkey.Thousands and thousands of other beautiful things,that were just as terrified to die as we are.We gave them new life,a good one,I hope.It's fitting we're down here together,Fitz.This is where all life began on our planet,anyway...
——我总是想起热力学第一定律，宇宙中的能量不会被制造出来，
——也不会被毁灭。
——这意味着我们体内蕴含的所有能量，每一颗粒子，都会变成别的事物的一部分，也许是龙鱼，也许是微生物，也许在100亿年之后被超新星燃烧掉，现在构成我们的每一部分，都曾经是别的事物的一部分，月亮、乌云、猛犸象……
——猴子。
——猴子。成千上万美丽的生物，像我们一样惧怕死亡，我们给了他们新生，希望是美好的一生。菲兹，我们沉在这里正合适，这本来就是我们星球上所有生命的源头……
2. 热力学第一定律是什么
热力学第一定律（the first law of thermodynamics）就是不同形式的能量在传递与转换过程中守恒的定律，表达式为Q=△U+W。表述形式：热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持不变。
该定律经过迈耳 J.R.Mayer、焦耳 T.P.Joule等多位物理学家验证。热力学第一定律就是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律。十九世纪中期，在长期生产实践和大量科学实验的基础上，它才以科学定律的形式被确立起来。
定律定义
表述形式：热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持不变。
普遍的能量转化和守恒定律在一切涉及热现象的宏观过程中都有具体表现。
在工程热力学范围内，热力学第一定律可表述为：热能和机械能在转移或转换时，能量的总量必定守恒。
基本内容：热可以转变为功，功也可以转变为热；消耗一定的功必产生一定的热，一定的热消失时，也必产生一定的功。
数学式的表达为：Q=△U+W
在热力学中，系统发生变化时，设与环境之间交换的热为Q（吸热为正，放热为负），与环境交换的功为W（对外做功为负，外界对物体做功为正），可得热力学能（亦称内能）的变化为
△U=Q+W
物理中普遍使用第一种，而化学中通常是说系统对外做功，故会用后一种。
普遍的能量转化和守恒定律是一切涉及热现象的宏观过程中的具体表现。热力学的基本定律之一。
热力学第一定律是对能量守恒和转换定律的一种表述方式。
阐释说明
热力学第一定律的另一种表述是：第一类永动机是不可能造成的。这是许多人幻想制造的能不断地做功而无需任何燃料和动力的机器，是能够无中生有、源源不断提供能量的机器。显然，第一类永动机违背能量守恒定律。
适用范围
热力学第一定律本质上与能量守恒定律是的等同的，是一个普适的定律，适用于宏观世界和微观世界的所有体系，适用于一切形式的能量。
自1850年起，科学界公认能量守恒定律是自然界普遍规律之一。能量守恒与转化定律可表述为：
自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同形式，能够从一种形式转化为另一种形式，但在转化过程中，能量的总值不变。
热力学第一定律是能量守恒与转化定律在热现象领域内所具有的特殊形式，是人类经验的总结，也是热力学最基本的定律之一。
应用领域
热容量与焓
热力学第一定律在p-V系统中的应用。
对于气体、液体和各向同性的固体，在不考虑表面张力和没有外力场的情况下，它们的状态可以用p、V、T三个量中的任意两个作为状态参量来描述，这样的物体系统为p-V系统。
对于p-V系统，在无限小的准静态过程中，外界对系统所做的微量功dW=-pdV,因此，热力学第一定律微分形式可表示为 dQ=dU+pdV
热力学第一定律对理想气体的应用
热力工程上实施热力过程的目的有两点：一是实现预期的能量转换；二是达到预期的状态变化。
在热力设备中常以气体为工作物质（简称“工质”），分析气体在几种典型的热力学过程中状态的变化及能量的转换规律，是有实际意义的。为简单计，我们只以理想气体为工质，并一般的只限于讨论可逆过程。
定律影响
热力学第一定律是热力学的基础，而且在能源方面有广泛的应用，能源是人类社会活动的物质基础，社会得以发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用，能量资源的范围随着科学技术的发展而扩大，所以热力学第一定律的广阔发展前景也将越来越光明。
3. 热力学第一定律
一、内能与内能变化
（1）物体的内能是指物体内所有分子热运动的 动能 和 分子势能 之和。
理想气体分子势能为0，内能为分子动能，平均动能表现为温度。
（2）当物体温度变化时，分子平均动能变化。物体体积变化时，分子势能发生变化，即物体的内能是由它的状态决定的，且物体的内能变化只由初、末状态决定，与中间过程及方式无关。
（3）内能与温度
①温度高的物体内能一定大吗？
不一定，内能的大小不仅与温度有关，还与分子数目、物质状态有关，例如一滴开水的内能远远小于一座冰山的内能。
温度高是平均动能大(注意是平均)
②内能增大温度一定升高吗？
“错”，例如，0 的冰化成0 的水，虽然温度没变，分子动能没变，但由于熔化是一个吸热过程，吸收的能量用于增加分子势能，故此，我们说，分子势能是增加的，内能是增加的，而温度不变。
③物体温度升高，内能一定增大吗？
物体温度升高内能不一定增加。物体在温度升高的同时对外做功，消耗掉了吸收热量获得的能，所以物体内能不一定增大。
理想气体，温度升高，内能一定增加。
物体温度升高与内能关系
内能大小与物体的质量、体积、温度及构成物体的物质种类都有关系。现阶段主要掌握与温度的关系。 当其他条件不变时（即势能不变） ，一个物体温度升高，它的内能增大；温度降低，内能减小。切记“温度不变时，它的内能一定不变”是错误的。如晶体熔化、液体沸腾时，温度保持不变，但要吸热，内能增加。温度不变时，它的内能也可能减小。同样，物体放出热量时，温度也不一定降低。一定要在外界环境和物质性质都不变的情况下，才能温度不变，内能一定不变。
（4）热量与内能
内能是有系统状态决定的，系统的内能也随之之确定，要使系统的内能发生变化，可以通过热传递或做功两种途径来完成。而热量是传递过程中的特征物理量，和功一样，热量只是反映物体在状态变化过程中所迁移的能量，是用来衡量物体内能变化的。有过程，才有变化，离开过程，毫无意义。就某一状态而言，只有“内能”，根本不存在什么“热量”和“功”，因此，不能说一个系统中含有“多少热量”或“多少功”。
（5）热量与温度
热量是系统的内能变化的量度，而温度是系统内大量分子做无规则运动剧烈程度的标志。
热传递的前提条件是两个系统之间要有温度差，传递的是热量而不是温度。
（6）热量与功
热量和功都是系统内能变化的量度，都是过程量，一定量的热量与一定量的功相当，热量可以通过系统转化为功，功也可以通过系统转化为热量，但它们之间有着本质的区别
二、改变内能的两种方式
做功和热传递
1、做功可以改变物体的内能。（如钻木取火、打气筒发热）
2、热传递可以改变物体的内能（如放置冰块使物体降温）。
两个温度不同的物体相互接触时温度高的物体要降温温度低的物体要升温，即热量从高温物体传到了低温物体，这个过程就叫做热传递， 实质是能量转移的过程。
热传递的三种形式：热传导，热对流（一般见于气体和液体）以及热辐射。热传递的条件是物体间必须有温度差，只要存在温度差，热传递就会进行，与原来物体内能无关，能量可以由内能大的物体传到内能小的物体，也可以由内能小的物体传到内能小大的物体。
三、热力学第一定律
1.内容：一个热力学系统的内能
等于外界对它所做的 功 与外界向它传递的 热量 的和。
2.表达式： U=W+Q
①气体(物体)膨胀，体积增大，气体(物体)是对外界做正功，外界对气体(物体)做负功， W<0 ；
向真空膨胀不做功。
②气体(物体)收缩，体积减小，气体(物体)对外界做负功，外界对气体(物体)做正功， W>0 .
研究对象是气体(物体)，W取正值还是负值，要针对气体(物体)，而不是外界。
③如何计算对气体(物体)做功？
a.等容变化不做功;
b.膨胀对气体(物体)做负功，收缩对气体(物体)做正功，转化为p-v图求功， p-v图像线与v轴围成的面积表示功 。
例：A B A循环过程对气体所做的功为阴影部分面积。
④系统对外吸热 Q>0 ，系统对外界放热 Q<0 ，绝热 Q=0 。
⑤ U>0表示内能增加， U<0表示内能减小， U=0表示内能不变；
当做功和热传递同时发生时，物体的内能可能增加，也可能减小，还可能保持不变；
物体内能发生变化可能是由做功引起的，也可能是由热传递引起的，还可能是两者共同作用的结果。
⑥几种特殊情况：
a.若过程是绝热的，即Q 0，则 U W，物体内能的增加量等于外界对物体做的功。
b.若过程中不做功，即W 0，则 U Q，物体内能的增加量等于物体从外界吸收的热量。
c.若过程的始末状态物体的内能不变，即 U 0，则W -Q（或Q -W），外界对物体做的功等于物体放出的热量（或物体吸收的热量等于物体对外界做的功）。
练习1：【判一判】
（1）某一系统经质绝热过程时，只要初末状态相同，则做功数量也一定相同。（ ）
（2）在绝热过程中，做功方式不同会直接影响系统状态变化的最终结果。（ ）
（3）在绝热过程中，系统对外界做的功等于系统内能的增加量。（ ）
（4）功和内能都是能量转化的量度。（ ）
（5）搓搓手会感到手暖和些，是通过做功改变了手的内能。（ ）
（6）热传递过程具有一定的方向性。（ ）
（7）在任何情况下，公式 U Q都适用。（x）
（8）温度高的物体含有的热量多。（ ）
（9）热量一定从内能多的物体传递给内能少的物体。（ ）
（10）做功和热传递都能改变物体的内能。（ ）
练习2：
打气筒是日常生活中的一种工具，当我们用打气筒给自行车打气的时候，就是在克服气体压力和摩擦力做功。打气的过程中你有没有试着去摸一下打气筒的外壳？有什么感觉？打气筒的温度升高了，这是怎么回事呢？
答案：当向下压气筒的时候，对气筒内气体做功，气筒内气体的体积被压缩，气体分子的平均动能增大，所以内能增大，气体温度大于气筒壁温度，气体就会向气筒壁传热，导致筒壁温度升高。
练习3：
“火”不但可以用来取暖，还可以用来加热食物，“火”把人类带入了文明的殿堂。我们的祖先很早就发明了“钻木取火”的用具，使人们不再仅仅依靠自然的“恩赐”而得到“火”。你知道“钻木取火”的道理吗？
答：做功可以改变物体的内能，“钻木取火”就是通过外力做功，机械能转化为内能。木材内能增加，温度达到着火点而燃烧。
练习4：在寒冷的冬季，人们常常生火取暖，当双手靠近火源时，我们就会感受到手变暖和了。
1.烤火是通过什么方式来增加手的内能？
2.热量总是从内能多的物体向内能少的物体传递的吗？
3.改变物体的内能有几种方式？这些改变物体内能的方式在本质上有什么不同？
1.热传递。
2.不是，热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递。
3.做功和传热可以改变物体的内能。做功是其他形式的能与内能发生转化，传热是不同物体（或一个物体的不同部分）之间内能的转移。
练习5：现在市场上流行的一种所谓“全自动”机械手表，既不需要上发条，也不用任何电源，却能不停地走下去。这是不是一种永动机？如果不是，你知道维持表针走动的能量是从哪儿来的吗？
答：不是永动机；根据能量守恒定律可知，能量不可能凭空产生；手表戴在手上，手运动的机械能一部分转化为手表摆动的能量。
4. 热力学第一定律是什么
1、能量守恒定律
能量守恒定律即热力学第一定律是指在一个封闭系统的总能量保持不变。其中总能量一般说来已不再只是动能与势能之和，而是静止能量、动能、势能三者的总量。
能量守恒定律可以表述为：一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。总能量为系统的机械能、热能及除热能以外的任何内能形式的总和。
2、动量守恒定律
一个系统不受外力或合外力为零，该系统的动量保持不变。即Δp1=-Δp2
3、角动量守恒定律
对于质点，角动量定理可表述为：质点对固定点的角动量对时间的微商，等于作用于该质点上的力对该点的力矩。
动量守恒定律的定律特点
矢量性
动量是矢量。动量守恒定律的方程是一个矢量方程。通常规定正方向后，能确定方向的物理量一律将方向表示为“+”或“-”。
物理量中只代入大小：不能确定方向的物理量可以用字母表示，若计算结果为“+”，则说明其方向与规定的正方向相同，若计算结果为“-”，则说明其方向与规定的正方向相反。
5. 什么是热力学第一定律
热力学第一定律（the first law of thermodynamics）就是不同形式的能量在传递与转换过程中守恒的定律，表达式为Q=△U+W。表述形式：热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持不变。
热力学第二定律（second law of thermodynamics），热力学基本定律之一，其表述为：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。
又称“熵增定律”，表明了在自然过程中，一个孤立系统的总混乱度（即“熵”）不会减小。
(5)我总想到热力学第一定律电影扩展阅读：
热力学第一定律本质上与能量守恒定律是的等同的，是一个普适的定律，适用于宏观世界和微观世界的所有体系，适用于一切形式的能量。
自1850年起，科学界公认能量守恒定律是自然界普遍规律之一。能量守恒与转化定律可表述为：
自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同形式，能够从一种形式转化为另一种形式，但在转化过程中，能量的总值不变。
热力学第一定律是能量守恒与转化定律在热现象领域内所具有的特殊形式，是人类经验的总结，也是热力学最基本的定律之一。
6. 热力学第一定律的内容是什么 热力学第一定律的定义及内容介绍
1、热力学第一定律（the first law of thermodynamics）是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律，反映了不同形式的能量在传递与转换过程中守恒。
2、物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和 ，表达式为△U=Q+W。系统在绝热状态时，功只取决于系统初始状态和结束状态的能量，和过程无关。孤立系统的能量永远守恒。系统经过绝热循环，其所做的功为零，因此第一类永动机是不可能的（即不消耗能量做功的机械）。
7. 热力学第一定律是什么
热力学第一定律就是能量守恒定律。
不同形式的能量在传递与转换过程中守恒的定律，表达式为△U=Q+W。表述形式：热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持不变。
该定律经过迈尔J.R.Mayer、焦耳J.P.Joule等多位物理学家验证。热力学第一定律就是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律。十九世纪中期，在长期生产实践和大量科学实验的基础上，它才以科学定律的形式被确立起来。
(7)我总想到热力学第一定律电影扩展阅读
1、流体力学的能量守恒定律：
在流体力学中有一种边界层表面效应，又称"伯努利效应“。是指流体速度加快时，物体与流体接触的界面上的压力会减小，反之压力会增加，伯努利效应是流体力学中的能量守恒定律。伯努利因发现这一现象并成功解释它而创立的流体力学。
2、电磁学的能量守恒定律：
根据楞次定律，感应电流所产生的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化，这种阻碍的结果就使得电磁感应的过程中将其他形式的能量转化为电能，感应电流形成回路，再将电能转化为其他形式的能量。楞次定律所揭示的感应电流与原磁场的关系本质仍然是能量转化的关系，即能量守恒定律。