熱力學(xué)第零定律是什么(熱力學(xué)第零定律有怎樣的意義)
一、熱力學(xué)的基本概念
1.系統(tǒng)
在熱力學(xué)中，所研究的對象或?qū)ο蠼M稱為熱力學(xué)系統(tǒng)，或簡稱為系統(tǒng)。
2.狀態(tài)
系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)（溫度、壓力、體積等）不受外界影響不隨時間變化的狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。
3.過程
當(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)隨時間變化時，我們說系統(tǒng)正在經(jīng)歷熱力學(xué)過程，簡稱過程。
熱力學(xué)過程分為非準(zhǔn)靜態(tài)過程和準(zhǔn)靜態(tài)過程。非準(zhǔn)靜態(tài)過程中的中間態(tài)是非平衡態(tài)，準(zhǔn)靜態(tài)過程中的中間態(tài)是平衡態(tài)。
4.內(nèi)能
熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能是由系統(tǒng)狀態(tài)決定的狀態(tài)量。對于某個平衡狀態(tài)，內(nèi)能是狀態(tài)參數(shù)的單值函數(shù)。公式為rame'tabindex='0'style='font-size:100%；display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)='#x7CFB;#x7EDF;#x5185;#x80FD;=f(#x7CFB;#x7EDF;#x7684;#x72B6;#x6001;#x53C2;#x91CF;)#xFF0C;#x7CFB;#x7EDF;#x4E3A;#x5E73;#x8861;#x6001;'role='presentation'系統(tǒng)的內(nèi)能是系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)。系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。系統(tǒng)的內(nèi)能=f（系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)）。系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。系統(tǒng)的內(nèi)能=f（系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)）。系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。
理想氣體的內(nèi)能只是溫度的單值函數(shù)。
5.熱量rame"tabindex="0"style="font-size:100%;display:inline-block;position:relative;color:green;"data-mathml="Q"role="presentation"QQ
我們將因系統(tǒng)與外界溫差而傳遞的能量稱為熱量。熱的本質(zhì)是一種運(yùn)動而不是一種物質(zhì)。分子通過碰撞將熱量從高溫物體傳遞到低溫物體。
6.熱容rame"tabindex="0"style="font-size:100%;display:inline-block;position:relative;color:green;"data-mathml="C"role="presentation"CC
定義：系統(tǒng)溫度升高（降低）1k時吸收（釋放）的熱量。表示為rame'tabindex='0'style='font-size:100%;display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='C=#x03B4;QdT'角色='演示'C=QdTC=\frac{\deltaQ}{dT}。
比熱容：物質(zhì)每單位質(zhì)量的熱容。
摩爾熱容：1摩爾物質(zhì)的熱容。rametabindex='0'style='font-size:100%;display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='Cm=Cv'role='presentation'Cm=CvC_{m}=\frac{C}{v},rame'tabindex='0'style='font-size:100%;display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='v'role='presentation'vv是摩爾數(shù)。
定容摩爾熱容：rame'tabindex='0'style='font-size:100%；display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='CV,m=(#x03B4;Q)VvdT#x2235;V=#x5E38;#x91CF;#x2234;dV=0,dA=pdV=0#x2192;(#x03B4;Q)V=(dU)V#x2192;CV,m=1v(#x2202;U#x2202;T)V'角色='演示'常數(shù)CV,m=(Q)VvdTV=常數(shù)dV=0,dA=pdV=0(Q)V=(dU)VCV,m=1v(UT)VC_{V,m}=\frac{(\deltaQ)_{V}}{vdT}\因?yàn)閂=常數(shù)\因此dV=0,dA=pdV=0\rightarrow(\deltaQ)_V=(dU)_V\rightarrowC_{V,m}=\frac{1}{v}(\frac{\partialU}{\部分T})_V
定壓摩爾熱容：rame'tabindex='0'style='font-size:100%；display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'數(shù)據(jù)-mathml='CP,m=(#x03B4;Q)PvdT#x2235;p=#x5E38;#x91CF;#x2234;(#x03B4;Q)P=vCP,mdT=(dU+Pdv)P=d(U+pV)'角色='呈現(xiàn)'常數(shù)CP,m=(Q)PvdTp=常數(shù)(Q)P=vCP,mdT=(dU+Pdv)P=d(U+pV)C_{P,m}=\frac{(\deltaQ)_P}{vdT}\因?yàn)閜=常數(shù)\因此(\deltaQ)_P=vC_{P,m}dT=(dU+Pdv)_P=d(U+pV)引入rame'tabindex='0'style='font-size:100%;display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='H=U+pV'role='presentation'H=U+pVH=U+pV，稱為焓，rame'tabindex='0'style='font-size:100%;display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='CP,m=1v(#x2202;H#x2202;T)P'角色='演示'CP,m=1v(HT)PC_{P,m}=\frac{1}{v}(\frac{\部分H}{\部分T})_P
邁耶公式：rame'tabindex='0'style='font-size:100%；display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='CP,m=CV,m+R'角色='演示文稿'CP,m=CV,m+RC_{P,m}=C_{V,m}+R，rame'tabindex='0'樣式='字體大?。?00%;display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='R'role='presentation'RR是通用氣體常數(shù)。
摩爾熱容比：rame'tabindex='0'style='font-size:100%；display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='#x03B3;=CP,mCV,m'角色='演示'=CP,mCV,m\gamma=\frac{C_{P,m}}{C_{V,m}}
二、熱力學(xué)第零定律和熱力學(xué)第一定律
1.熱力學(xué)第零定律
如果兩個熱力學(xué)系統(tǒng)均與第三個熱力學(xué)系統(tǒng)處于熱平衡（相同溫度），則它們也必須彼此處于熱平衡。
2.熱力學(xué)第一定律
熱力學(xué)第一定律也稱為能量轉(zhuǎn)換和守恒定律。其主要內(nèi)容是：自然界一切物質(zhì)都具有能量。能量有不同的形式。它可以從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式，并從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。對于另一個物體來說，在轉(zhuǎn)化和傳遞的過程中，能量的大小保持不變。表示為rame'tabindex='0'style='font-size:100%;display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='U#x672B;#x6001;#x2212;U#x521D：初始內(nèi)能等于系統(tǒng)吸收的熱量減去系統(tǒng)所做的功。
符號規(guī)定：Heat：從外部傳遞到系統(tǒng)的熱量0(+)'rame'tabindex='0'style='font-size:100%；display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='Qgt;0(+)'角色='演示'Q0(+)Q0(+);work：系統(tǒng)對外所做的工作0(+)'rame'tabindex='0'style='font-size:100%;display:內(nèi)聯(lián)塊；相對位置：color:綠色；'data-mathml='Agt;0(+)'角色='演示'A0(+)A0(+)。
另一種表達(dá)方式：第一種永動機(jī)（無需輸入能量即可輸出能量、無中生有的機(jī)器）是不可能的。