和其他学科一样，热力学也经过了一个漫长的发展过程。19世纪初，由于蒸汽机的进一步发展，迫切需要研究热和功的关系，对蒸汽机“出力”作出理论上的分析，所以热与机械功的相互转化得到了广泛的研究。说白了就是生产实践的需要，才使得人们发现了这个定律。具体的发展历程我们不再赘述，面向高考我们需要把握以下内容

热力学第一定律的内容: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。注意，Q表示热量，如果是吸收热量，我们记作正，如果是放出热量，我们记作负。W表示功，如果是外界对所研究对象做工，那么我们记作正，否则我们记作负。

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作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。还可以这样理解，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。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。

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。因此，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。

热力学第一定律的适用范围，系统必须为封闭系统，有物质交换的敞开系统不在热力学第一定律的考虑范围之内。说白了就是物质不能随意增加或者减少，否则的话，这个定律就是错的。

最后，我们再强调几点大家容易犯错的地方。

一是内能的变化由两个因素决定，所以吸热后内能不一定增加。

二是内能是分子平均动能和分子势能的和，分子平均动能Ek与热力学温度T是正比例关系，所以内能是微观表现形式，温度T是宏观表现方式。

三是W与气体的体积相关，V减小，则是外界对气体做正功（压缩气体）。反之，V增大，则是外界对气体做负功（气体膨胀向外界做功）。

四是如果研究对象是一定量的理想气体，就不用考虑分子势能。那么这部分气体内能变化△U，就只与分子平均动能Ek相关，宏观表现就是只和温度T相关。说白了理想气体的内能的唯一标志是温度，而其他物质的内能不光要考虑温度，还要考虑体积。这一点大家要特别注意。

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