7.1學習提要
一、目標要求
1.掌握功、熱量和內能的概念。
2.掌握熱力學第一定律，能熟練用於理想氣體各等值過程和絕熱過程。
3.認識循環過程及熱機效率的意義，掌握熱機效率的計算方法。
4.理解可逆和不可逆過程，理解熱力學第二定律的物理意，了解熱力學第二定律的統計意義及熵的概念。
二、重點難點
1.重點內容
深刻領會功、熱量、內能等概念；熱力學第一定律及對理想.氣體各等值過程和絕熱過程的應用；理解循環過程和熱機效率。
2.難點內容
熱力學第二定律的實質及微觀意義，熵的定義與計算。
三、學習提示
1.熱力學與分子物理學雖然都是研究熱運動規律以及熱運動對物體宏觀性質的影響，但是熱力學與分子物理學的研究方法-不同，熱力學是從能量守恒和轉化的觀點研究熱現象，根據熱現象的宏觀規律（熱力學第一定律和第二定律），用嚴密的邏輯推理方法研究宏觀物體熱運動性質而不涉及物質的微觀結構，分子物理.學是從物質的微觀結構出發，用統計平均的方法研究物體的宏觀性質。然而熱力學與分子物理學又相互聯係，相輔相成，可以說分子物理學是熱現象的微觀理論，而熱力學則是熱現象的宏觀規律。因此在學習本章內容時，要注意與分子物理學的聯係和區別，真正掌握熱力學的研究方法，學好這一章不僅在理論研究上，而醜在實際應用中都具有深遠意義。
2.學習本章時應複習氣體狀態方程中各宏觀量公的物理意義、單位和它們之間的關係，以及內能概念和改變係統內能的方法。
3.本章從熱力學係統和熱力學過程出發，闡述態函數內能及內能變化的兩種量度——功和熱量，進而討論熱力學第一定律，及其對理想氣體等值過程、絕熱過程和循環過程的應用。應明確滿足熱力學第一定律，即滿足能量守恒定律過程，並非都能實現，這涉及到過程的方向和限度問題，這是熱力學第一定律不能解決的問題，從而引出了熱力學第二定律，並闡明了熱力學第二定律的實質和微觀意義及熵的概念。
7.2概念釋疑
【準靜態過程】也稱為平衡過程，熱力學係統在狀態發生變化的過程中，每一時刻係統狀態都非常接近於平衡態，則此過程稱為準靜態過程。
在理解這個概念時應注意：
1.準靜態過程是過程無限緩慢進行的理想極限，實際過程不可能無限緩慢進行但相對於各狀態參量的馳豫時間來說，如果係統狀態變化速度很慢，可視為準靜態過程，我們討論的都是準靜態過程。
2.氣體的狀態參量。
獨立的，那麼氣體的準靜態過程可用，一個點對應一個平衡態，一條曲線代表一個準靜態過程。
【熱力學第一定律】係統從外界吸收的熱量，一部分使係統的內能增加，另一部分使係統對外界作功。其數學表達式
在理解此定律時應注意：
1.該定律的實質是包括熱現象在內的能量轉化與守恒定作，它適用於兩個平衡態間的一切過程，包括非準靜態過程。
2.表示係統的內能，而是係統從狀態I到狀態I內能的變化。
（1）能是係統狀態的單值函數，係統狀態確定了，內能就難一確定了。
（2）對理想氣體麵言，內能隻是溫度的單值函數。
3.W表示功，是係統與外界交換能量的一種方式，是係統能變化的量度，功的大小與過程有關，是過程量。
（1）功的計算
（2）幾何意義：是P—V圖中過程曲線下的麵積，過程不同，曲線形狀不同，包圍的麵積也不同，正說陰了功是過程量。
4.Q表示熱量，是係統與外界交換能量的一種方式，是係統能量變化的一種量度，熱量的大小與過程有關，是過程量。
（1）熱量的計算
（2）功和熱量具有等效性，但兩者有本質的區別，作功是通過物體的宏觀位移來完成的，傳熱是當係統與外界存在溫度差時而交換熱運動能量，是通過分子間的相互作用完成的。
5.定律中各量符號的規定
【循環過程】物質係統由某種狀態出發經曆一係列變化過程，最後又回到初始狀態，這樣的過程叫循環過程，對循環過程應明確以下幾點：
1.係統經曆一循環過程後內能不變。
2.準靜態過程構成的循環，隻有通過循環，才能持續地實現熱功之間的轉換。
3.正循環代表熱機，它把熱量變為有用功，中循環曲線包圍的麵積就表示一個循環過程係統對外所作的淨功。
【卡諾循環】是在兩個恒溫熱源（髙溫熱源和低溫熱源）之間工作的循環，它是由兩條等溫線和兩條絕熱線構成。對卡諾循環應明確以下幾點：