热力学过程
热量（Q）是指由于温差而从一个物体传递到另一个物体的能量。就系统和环境而言，热量是指由于温差而从系统传递到环境或从环境传递到系统的能量。如果系统温度高于环境温度，热量将从系统流向环境；如果环境温度高于系统温度，则热量将从环境流向系统。
热量 (Q) 是由于温差而发生的能量转移，而功 (W) 则与能量通过做功而发生的转移有关。例如，如果系统对环境做功，则能量从系统转移到环境。反之，如果环境对系统做功，则能量从环境转移到系统。
内能与热力学第一定律
系统的内能 (U) 是系统中所有分子动能的总和，加上系统中分子间相互作用产生的势能的总和。如果热量从环境流入系统（系统吸收能量），则系统能量增加。反之，如果系统对环境做功（系统释放能量），则系统能量减少。
根据能量守恒定律，系统内部能量的变化 = 系统吸收的热量（系统吸收能量）减去系统所做的功（系统释放能量）。
ΔU = 内能变化，Q = 热量，W = 功
内能是系统的微观量，因此其数值无法直接测量。然而，内能的变化可以通过系统吸收的能量以及系统以热和功的形式释放的能量来衡量。相比之下，温度（T）、压力（p）、体积（V）和质量（m）或物质的量（n）等宏观量是已知的。
热和功仅参与系统与环境之间的能量传递过程。热和功并非描述系统状态的物理量。
热量 (Q) 和功 (W) 的符号规则
热量和功的符号规则根据热力学第一定律进行了调整。上述方程中的热量 (Q) 表示系统吸收的热量（Q 为正值），而功 (W) 表示系统对外做功（W 为正值）。如果热量离开系统，则 Q 为负值。如果外界对系统做功，则 W 为负值。
范例1：
如果向系统中加入 2000 焦耳的热量，同时系统对外做功 1000 焦耳，那么系统的内能变化是多少？
解决方案
ΔU = Q – W = 2000 – 1000 = 1000 焦耳。
该系统吸收2000焦耳的热量（系统接收能量），同时系统对外做功1000焦耳（系统释放能量）。系统能量变化=1000焦耳。
范例2：
系统释放热量2000焦耳。系统对外做功1000焦耳。计算系统的内能变化。
解决方案
如果系统释放热量，则 Q 为负值。
ΔU = Q – W = -2000 – 1000 = -3000 焦耳。
该系统释放2000焦耳的热量。同时，该系统对外做功1000焦耳（系统释放能量）。因此，系统的内能减少了3000焦耳。
范例3：
向系统中加入 2000 焦耳的热量，并对系统做 1000 焦耳的功。计算系统的内能变化。
解决方案
对系统做了功，所以 W 为负值。
ΔU = Q – W = 2000 – (-1000) = 3000 焦耳。
系统的内能增加了3000焦耳。
