在热力学第一定律中,汽化热液化热需要考虑在方程中吗?比如说一个平放的导热容器中,潮湿饱和水蒸气,有质量为m的活塞,将它立起来后有水液化,求该过程的热力学第一定律方程（能量守恒）

Question

在热力学第一定律中,汽化热液化热需要考虑在方程中吗?
比如说一个平放的导热容器中,潮湿饱和水蒸气,有质量为m的活塞,将它立起来后有水液化,求该过程的热力学第一定律方程（能量守恒）?（未知数表示即可）

Answer 1

这需要具体问题具体分析.你给出的例子有一定难度.
首先要明确系统是容器内所有水,不仅是气态水.以气态水为系统进行分析也是可以的,楼主可参考下文自行考虑,这里就不介绍了.
为使讨论便于理解,我们先假定容器绝热,则外压（包括活塞和大气）对系统做功量=系统内能增量.注意：这个过程显然会有部分水汽凝结,会放出液化热,但没有放出系统,仍会被系统吸收,变成系统内能的一部分.
如果容器可导热,则过程中系统对外放了多少热是不清楚的,和水汽的液化放热量没有直接关联,具体多少取决于传热速率和时间.如果时间很短（例如立起来后刚达到力平衡）,则系统与外界热量交换很有限,就是近似的绝热过程.
如是足够长时间,系统内外达成热平衡（同时系统内部达成相平衡）,则可以直接计算系统内能增量（内能增量数值上就是液化放热的负值）,再间接求出系统与环境的热交换量.这里的能量守恒是外界对系统做功量-系统放热量=系统内能增量.其中热量直接无法求出,把热量当做液化放热是想当然,液化放热是被液化的部分气体液化后放出的热量,与整个系统对环境放热是两个不同概念.
如有不明欢迎追问.