能量與熱力學第一定律

熱,是能量從較熱的物體流向較冷的物體的過程,原因僅僅是它們之間存在溫差。捧著一杯可可,冰涼的手指就暖了起來:能量正從熱飲流進你的皮膚,不靠推也不靠拉——只憑接觸和溫度差。這種自發的、由高往低的能量流動,就是物理學家說的熱。

要注意,熱是一個過程,而不是一種所有物。它是跨過邊界、正在途中的能量,只在跨越發生的那一刻才存在。一旦可可和你的手達到了同樣的溫度,熱就不再流動了,儘管兩者仍各自握著不少內能。在公式裡它寫作 q:能量流入系統時記為正,離開系統時記為負。

熱是一個路徑函數:流過多少,取決於變化所走的路線,而不只看起點和終點狀態。正因如此,說某個物體「含有」多少熱是錯的。它含有的是內能;而熱,是這份能量跨過系統邊緣的兩條途徑之一——另一條是功。

把一塊燒熱的鐵馬蹄鐵丟進一桶涼水裡,水會變暖,鐵會變涼。能量以熱的形式從鐵流向水,直到兩者穩定在同一溫度。

熱總是自發地由熱流向冷,不靠外力絕不會反過來。

日常說話裡,「熱」常和溫度、暖意混著用,但在熱力學中它有嚴格的含義:因溫差而在途中流動的能量。溫度告訴你某物有多熱;熱告訴你由於這種冷熱差,有多少能量正在跨越邊界。

又稱
qthermal energy transfer熱量