1．试述热力学第一定律并写出其数学表达式。

热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的具体体现，它表明在一个系统中，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。在热力学中，能量的转化和转移主要涉及内能、热能和功。热力学第一定律的数学表达式为：系统内能的变化（△U）等于系统吸收的热量（Q）减去系统对外做的功（W）。