大学物理热力学基础公式主要包括以下核心内容，涵盖热力学定律、状态方程及基本关系：

一、热力学基本定律

1. 热力学第一定律

   描述能量守恒： $$ \Delta U = Q - W $$

   其中，$\Delta U$为内能变化，$Q$为热量，$W$为功。孤立系统内能不变，即$\Delta U = 0$时$Q = W$。

2. 热力学第二定律

   通过熵变表达： $$ dS \geq 0 $$

   描述热量传递方向，表明自然过程总是朝着熵增方向进行。

二、理想气体状态方程

$$ PV = nRT $$

• $P$为压强，$V$为体积，$n$为物质的量，$R$为普适气体常数（$8.314, \text{J/（mol·K）}$），$T$为热力学温度。

三、热力学温度与单位转换

• 热力学温度$T$与摄氏温度$t$的关系： $$ T = t + 273.15, \text{K} $$

• 华氏温度$F$与摄氏温度$t$的关系： $$ F = \frac{9}{5}t + 32 $$

四、热力学过程方程

1. 等值过程 ：

   • 等压过程：$dP = 0$，$dU = nRdT$

   • 等容过程：$dV = 0$，$dU = Q$

   • 等温过程：$dT = 0$，$dU = W$

   （适用于理想气体）。

2. 卡诺循环效率

   与热源温差$\Delta T = T_1 - T_2$相关： $$ \eta = 1 - \frac{T_2}{T_1} $$

   表明温差越大，效率越高。

五、其他基础公式

• 内能计算 ：
  $$ U = \frac{i}{2}mv^2 + \frac{1}{2}kT $$

  （适用于单原子理想气体）。

• 热量计算 ：
  $$ Q = mc\Delta T $$

  （$c$为比热容）。

以上公式构成热力学基础的核心框架，适用于理想气体及宏观热过程分析。