热力学第一定律 · 动态实验台
热机单循环能量流
气体完成一次循环又回到初态，内能没有净变化。输入的能量去了哪里？
循环终点＝起点
ΔU＝0
ΔU＝0
调节这一循环
先给气体输入热量，再决定它对外做多少功。系统会算出其余能量。
200 J2000 J
0 J2200 J
每个循环的能量账本
高温热源
输入 1200 J
工作气体运行一周后
回到初态
回到初态
对外做功
输出 450 J
排向外界
排出 750 J
ΔU = 1200 − 750 − 450 = 0 J
所以 Q净＝Q吸−Q排＝450 J，与 W气体净 相等。
✓ 能量账本守恒
抓住“虚假机器”
某些机器宣称自己完成一循环后回到初态。只看三笔能量账，你能判断其说法是否可能吗？
检查机器甲
Q吸1000 J
W出300 J
Q排700 J
ΔU = 1000 − 700 − 300 = 0 J
可以成立：账目相抵，循环的内能变化为 0。
这里把“排向外界的热量”记作正的能量大小。若从气体的热量收支看，净吸热为 Q净＝Q吸−Q排。