万能压力:
气体产生的力:F_gas = P_gas × A
空气压强:F_air = P_air × A = 1atm × A
活塞自身重力:F_g = m_piston × g

热力学三大定律:
0th 定律(热平衡定律):
若 A 与 B 热平衡,B 与 C 热平衡,则 A 与 C 也热平衡 (Thermal Equilibrium)

1st 定律(能量守恒):
ΔU = Q + W

  • Q:系统吸收的热量
  • W:外界对系统做的功
    W = F·Δx = – P·ΔV

Q:

  • 正:吸热(Heating)
  • 负:放热(Cooling)

W:

  • 正:被压缩(外界做功)
  • 负:膨胀(对外做功)

2nd 定律(熵增定律):
自然过程总趋势是系统熵增 In any natural process, the entropy of a system tends to increase.
热量始终从高温 → 低温传递 Heat naturally flows from hot to cold.
ΔS = Q / T_f (可逆过程)

气体对外做功:
W = ∫P·dV
若 P 恒定,则:W = P·ΔV
若 V 不变(ΔV = 0),则气体不做功