通过焦耳的实验，得出了做功和热传递都可以改变系统内能的结论，而且在改变的效果上是等效的。一定数量的功和确定的热量相对应，物理学在发展过程中，功和热量所采用的单位不同，功是焦耳（烧焦的耳朵，是不是这个名字中就暗含有功和热量有某种渊源呢？）。热量是卡，现在减肥、健身项目中好像还在使用，但意思可能和物理上的意思不大一样，多指食物所包含的热能。焦耳通过实验弄清楚了热量和功之间的换算关系——热功当量。从这个角度来说，做功和热传递对改变物体内能上是等效的。将这种关系数学化后，就有： 这就是热力学第一定律。 是指系统内能在两个状态的变化量，只取决于始末两个状态。W:指外界对系统所做的功，功是过程量，与整个物理过程都有关系。特别需要注意正负的含义，当只有做功这一种改变系统内能的方式时，做正功系统内能增加，做负功系统内能减少。Q：指外界对系统传递的热量，也是一个过程量，当只有这一种改变系统内能的方式时，外界向系统传递热量，系统内能增加，Q取正值；当系统向外界传递热量时，Q取负值。高中阶段对热力学第一定律的应用，多用于理想气体。对于理想气体，内能的变化只取决于温度。热力学第一定律就和理想气体状态方程结合在一起考查了。内能成为了温度的函数，体积变化与做功有关。热传递的方向与系统和外界的温度有关。了解物理学发展史实后得出的一个感觉是：关于能量、热量这些物理量的认识，道路是相当复杂的。相比于力学、电磁学，热学的概念好像更为抽象，仅是一个能量概念，就有一种说不清、道不明的感觉。热动说的实质是通过做功来改变系统的内能。而对于热质说，说明对于系统温度变化的原因探索中，认为只是单一的热传递，做功只是一种使热质流动的手段，但通过实例发现，热质好像是无限的，这与热质隐藏在系统中的有限性是相矛盾的，从而对是系统温度变化的原因有了新的认识。热质说的破产某种程度上来说为热力学第一定律的发现有奠基性的作用。从定性到定量证实，焦耳居功至伟。
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