7热学
初中物理热学
初中物理热学热学是物理学中的一个重要分支，研究的是热能的传递、转化和利用等问题。
初中物理热学主要涉及热量、温度、热传递等基本概念和知识。
一、热量和温度热量是物体内部粒子运动引起的一种能量。
温度是反映物体冷热程度的物理量，用温度计来测量。
热量和温度是不同的概念，热量是物体间传递的能量，而温度是物体的性质。
二、热传递热传递是指热量从一个物体传递到另一个物体的过程。
热传递有三种方式：传导、传热和辐射。
1. 传导：传导是在物体内部由分子之间的碰撞传递热量的过程。
金属是良好的导热材料，而空气是较差的导热材料。
2. 传热：传热是通过流体的流动传递热量的过程。
对流、自然对流和强迫对流是常见的传热方式。
3. 辐射：辐射是指热量通过电磁辐射传递的过程。
太阳光的热量就是通过辐射传递到地球上的。
三、热的性质1. 热胀冷缩：物体在受热时会膨胀，受冷时会收缩。
这是因为物体内部分子的运动加快或减慢导致的。
2. 热容量：物体吸收或释放的热量与温度变化的关系。
不同物质的热容量不同，单位质量的物质热容量称为比热容。
3. 热传导性能：不同物质对热的传导有不同的性能。
导热性能好的物质可以迅速传递热量，而导热性能差的物质则传热较慢。
四、热力学定律1. 热平衡定律：当两个物体处于热平衡时，它们的温度相等，不再有热量的传递。
2. 热力学第一定律：能量守恒定律在热学中的应用。
它表明热量是一种能量，能量可以转化，但不能从无中产生，也不能消失。
3. 熵增定律：热力学第二定律的核心内容，它表明孤立系统的熵不会减少，而是随着时间的增加而增加。
五、热能的转化和利用热能可以通过各种方式进行转化和利用。
1. 热机：热机是将热能转化为机械能的装置，如蒸汽机、内燃机等。
2. 热泵：热泵是一种利用外界低温热源提供热量的装置。
它可以将外界的热量转移到需要加热的物体中。
3. 供暖和制冷：利用热能进行供暖和制冷是人们日常生活中常见的利用方式。
利用热能可以使室内温暖或降低温度。
传热学第七版知识点总结
传热学第七版知识点总结●绪论●热传递的基本方式●导热（热传导）●产生条件●有温差●有接触●导热量计算式●重要的物理量Rt—热阻●热对流●牛顿冷却公式●h—表面传热系数●Rh—既1➗h—单位表面积上的对流传热热阻●热辐射●斯蒂芬—玻尔茨曼定律●黑体辐射力Eb●斯蒂芬—玻尔茨曼常量（5678）●实际物体表面发射率（黑度）●传热过程●k为传热系数p5●第一章：导热理论基础●基本概念●温度场●t=f（x，y，z，t）●稳态导热与非稳态导热●等温面与等温线（类比等高线）●温度梯度●方向为法线●gradt●指向温度增加的方向●热流（密度）矢量●直角坐标系●圆柱坐标系●圆球坐标系●傅里叶定律●适用条件：各向同性物体●公式见p12●热导率●注意多孔材料的导温系数●导热微分方程式●微元体的热平衡●热扩散率●方程简化问题p19●有无穷多个解●导热过程的单值性条件●几何条件●物理条件●导热过程的热物性参数●时间条件●也叫初始条件●边界条件●第一类边界条件●已知温度分布●第二类边界条件●已知热分布●第三类边界条件●已知tf和h●第二章：稳态导热●通过平壁的导热●第一类边界条件●温度只沿厚度发生变化，H和W远大于壁厚●第三类边界条件●已知tf1和2，h1和2●通过复合平壁的导热●具有内热源的平壁导热●通过圆筒壁的导热●公式见p37●掌握计算公式及传热过程●掌握临界热绝缘直径dc●通过肋壁的导热●直肋●牛顿冷却公式●环肋●肋片效率●通过接触面的导热●了解接触热阻Rc●二维稳态导热●了解简化计算方法●形状因子S●第三章：非稳态导热●非稳态导热过程的类型和特点●了解过程●了解变化阶段●无限大平壁的瞬态导热●加热或冷却过程的分析解法●表达式及物理意义●傅立叶数Fo●毕渥准则Bi●集总参数法●应用条件●见课本p69●物理意义●见课本p70●半无限大物体的瞬态导热●其他形状物体的瞬态导热●周期性非稳态导热●第四章：导热数值解法基础●建立离散方程的方法●有限差分法●一阶截差公式p91●控制容积法●根据傅立叶定律表示导热量●稳态导热的数值计算●节点方程的建立●热平衡法●勿忽略边界节点●非稳态导热的数值计算●显式差分●勿忽略稳定性要求●隐式差分●第五章：对流传热分析●对流传热概述●流动的起因和状态●起因●自然对流●受迫对流●流速快强度大h高●状态●层流●紊流●采用较多●流体的热物理性质●热物性●比热容●热导率●液体大于气体●密度●黏度●大了不利于对流传热●液体●温度越高黏度越低●气体●温度越高黏度越大●定性温度●流体温度●主流温度●管道进出口平均温度●容积平均温度●壁表面温度●流体温度与壁面温度的算数平均值●流体的相变●相变传热●传热表面几何因素●壁面形状●长度●定型长度l●粗糙度●流体的相对位置●外部流动●外掠平板●外掠圆管及管束●内部流动●管内流动●槽内流动●对流传热微分方程组●对流传热过程微分方程式●见课本p116公式5-2●第一类边界条件●已知壁温●第二类边界条件●已知热流密度q●连续性方程●质量流量M的概念●p117公式5-3●二维常物性不可压缩流体稳态流动连续性方程●动量守恒微分方程式●动量守恒方程式●p118公式5-4●N- S方程●注意各项的含义●能量守恒微分方程式●四种热量●导热量●热对流传递的能量●表面切向应力对微元体做功的热（耗散热）●内热源产生的热●方程式p119公式5-5●边界层对流传热微分方程组●流动边界层●层流边界层●紊流边界层●层流底层（黏性底层）●会画分布规律●热边界层●也称温度边界层●会画分布规律●数量级分析与边界层微分方程●普朗特数Pr的概念●外掠平板层流传热边界层微分方程式分析解简述●熟记雷诺准则●努谢尔特数Nu含义●动量传递和热量传递的类比●两传类比见p132内容较多●动量传递●掌握雷诺类比率●热量传递●掌握柯尔朋类比率●相似理论基础●三个相似原理●同类物理现象●同名的已定特征数相等●单值性条件相似●初始条件●边界条件●几何条件●物理条件●对流传热过程的数值求解方法简介p145 ●第六章：单相流体对流传热●会用准则关联式计算h●p162例题●确定定性温度，定型尺寸●查物性参数计算Re●附录2●选择准则关联式●p160公式6-4●第七章：凝结与沸腾传热●凝结传热●形成和传热模式的不同●珠状凝结●膜状凝结●了解影响因素●了解关联式的应用●沸腾传热●了解换热机理●掌握大空间沸腾曲线●影响因素●计算方法●热管●了解工作原理●第八章：热辐射的基本定律●基本概念●理解●热辐射的本质●热辐射的特点●掌握概念●黑体●灰体●漫射体●发射率●吸收率●热辐射的基本定律●重点掌握●维恩位移定律●斯蒂芬-玻尔兹曼定律●基尔霍夫定律●漫灰表面发射率等于吸收率●第九章：辐射传热计算●任意两黑表面之间的辐射换热量●角系数●用代数法进行计算●空间热阻●封闭空腔法●三个黑表面之间的辐射换热●掌握热阻网格图●灰表面间●辐射换热●基尔霍夫定律计算●掌握三个灰表面●有效辐射●掌握概念●表面热阻●绝热面重辐射面●遮热板工作原理及应用●气体辐射特点●第十章：传热和换热器●通过肋壁的传热●了解计算方法●复合传热时的传热计算●传热的强化和削弱●了解措施●换热器的形式和基本构造●了解分类●平均温度差●掌握LMTD方法●换热器计算●对数平均温差法●掌握传热单元数法p305 ●换热器性能评价简述。
7-热力学基础(题库)
三、 简答题
1、卡诺循环的效率与哪些因素有关？试写出其效率表达式。 2、什么是准静态过程？
四、计算题
1、一氧气瓶的容积为 V，充了气未使用时压强为 p1，温度为 T1；使用后瓶内氧气的质量减少为原来 的一半，其压强降为 p2，试求此时瓶内氧气的温度 T2 。
2、理想气体做卡诺循环，设热源温度为 100℃，冷却器温度为０℃时，每一循环做净功 8kJ，今维持
(A) 0.5%
（B）4%
（C）9%
（D ）21%
10、一定量的理想气体，分别进行如图所示的两个卡诺循环 abcda 和 abcda。若在 P V 图上这两个循环曲线所围面积相等，则可以由此得知
这两个循环
(A)效率相等。
(B)由高温热源处吸收的热量相等。
(C)在低温热源处放出的热量相等。 (D)在每次循环中对外做的净功相
尔热容 CV ,m 12.46J mol1K 1,CP,m 20.78J mol1K 1 )
4、一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程．已知气体在 状态 A 的温度为 TA＝300 K，求
(1) 气体在状态 B、C 的温度；
p (Pa)
300
A
200
100
C
(2) 各过程中气体对外所作的功； (3) 经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量(各过程吸热
7、一卡诺热机低温热源的温度为 27C,效率为 40% ,高温热源的温度 T1 =
.
8、设一台电冰箱的工作循环为卡诺循环,在夏天工作,环境温度在 35C,冰箱内的温度为 0C,这台电冰
箱的理想制冷系数为 e=
.
9、将 1kg 温度为100 C 的水置于 200 C 的恒温热源内，最后水的温度与热源的温度相同，则水的熵变
7热学
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专题七
热学
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专题七
热学
[例1] 一个标准足球场的面积为105m×68m＝7140m2. 通常用空气湿度(相对湿度、绝对湿度)表示空气中含有水 蒸气的情况，若球场附近一定体积的空气中所含的水蒸气 凝 结 成 水 后 的 体 积 为 103cm3 ， 已 知 水 的 密 度 为 ρ ＝ 1.0×103kg/m3，水的摩尔质量Mmol＝1.8×10－2kg/mol，一 标准大气压为1.0×105Pa，试求： (1)该足球场上方空气的质量； (2)水蒸气凝结成的水中含多少水分子；
另一种表述是：不可能从单一热源吸收热量并把它全
部用来做功，而不引起其他变化，这是按照机械能与内能 转化过程的方向性来描述的． 该定律说明了第二类永动机是无法制成的．
( )
专题七
热学
友情提示
(1)应用热力学第一定律时，要注意各符号
正负的规定．并要充分考虑改变内能的两个因素：做功和 热传递．不能认为物体吸热(或对物体做功)物体的内能一 定增加．
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在近几年的高考中，本专题的命题热点集中在分子动 理论、计算分子数目和大小，布朗运动，分子力、分子势 能与分子间距离的关系，气体实验定律，气体内能，热力 学第一、第二定律，多以选择题的形式出现，预计在今后
高考物理二轮总复习精品课件 第一编 核心专题突破 专题7 热学(选考) 专题七 热学(选考)
(2)若气体质量一定,p、V、T均发生变化,则选用理想气体状态方程列式求
解。
命题角度2关联气体问题
与活塞、液柱相联系的“两团气”问题,要注意寻找“两团气”之间的压强、
体积或位移关系,列出辅助方程,最后联立求解。
命题角度3气体状态变化的图像问题
命题角度4与热力学第一定律综合问题
温馨提示气体等压膨胀(压缩)时,气体对外界(外界对气体)做功W=pΔV。
0
可知当体积
增大时,单位体积内分子个数变少,分子的密集程度变小,A错误;气体压强
产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击,压强增大并
不是因为分子间斥力增大,B错误;普通气体在温度不太低、压强不太大的
情况下才能看作理想气体,C错误;温度是气体分子平均动能的标志,大量气
体分子的速率呈现“中间多、两边少”的规律,温度变化时,大量分子的平均
板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中,然后以螺旋
方式在环形管中向右旋转前进,分子热运动速率较小的气体分子将聚集到
环形管中心部位,而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘
部位。气流到达分离挡板处时,中心部位气流与分离挡板碰撞后反向,从A
端流出,边缘部位气流从B端流出。下列说法正确的是(
内外气体对活塞的压力差大于重力沿汽缸壁的分力,故汽缸内气体缓慢地
将活塞往外推,最后汽缸水平,缸内气压等于大气压。汽缸、活塞都是绝热
的,故缸内气体与外界没有发生热传递,汽缸内气体压强作用将活塞往外推,
气体对外做功,根据热力学第一定律ΔU=Q+W得:气体内能减小,故缸内理
想气体的温度降低,分子热运动的平均速率减小,并不是所有分子热运动的
高中化学竞赛：7 热力学稳定性和动力学稳定性
由表中数据可见：位于前方的多为强正电性的金属，它们的
氧化物具有较大的生成焓负值，最为稳定；位于后面的元素的氧 化物的生成焓负值不断减少，其稳定性减小，Cl2O、NO等氧化物 的生成焓已为正值，更不稳定。实际上，后面的几个元素已成为 负电性较大的非金属了。
Al、Si常被用来作为还原剂将金属从其氧化物中还原出来， 这时Al、Si自身便成为氧化物。还原出金属的能力的大小，反应 了生成氧化物的倾向的实质，或换句话说，是这些氧化物的稳定 性的体现。
动力学稳定性是指在热力学上它是不稳定的，只是反应速 率很慢，慢到不能觉察，根据阿伦尼乌斯公式，慢的反应速率 意味着大的活化能：
k＝Ae－Ea／RT 因此我们可以用下面的反应坐标来表示热力学和稳定性和 动力学稳定性。
衡量体系是否是热力学稳定体 系,需从反应物和生成物之间的能 量差去考虑,若产物的能量低于反应 物的能量，则反应物在热力学上为 不稳定(图中A到C，△G2<0，然而, 由于活化能△G2’很大，反应速率很 慢, 可以预料此时A在动力学上 可能是稳定体系)。反之若产物的能量高于反应物的能量，则反应 物在热力学上是稳定的(图中A到B ，△G1>0)。
△rGmθ＝－318.3 kJ·mol－1 根据 △rGmθ＝－RTlnKθ，K＝[1/{p(O2) /Pθ}]1/2 ， 解出 p(O2) ＝2.82×10－107 Pa。 即要使此反应不能正向进行, 则应使Q>K, 即要使p(O2)如此 地低，这是难以办到的，在通常情况下，p(O2) 总是大于这个值。
热力学稳定性和反应的自发性
一 热力学稳定性和动力学稳定性
无机化学中讨论元素及化合物的性质时，其中一个中心问题 就是化学体系的稳定性。
如，某元素能否形成某种化合物，这要看该化合物能否在一 定条件下稳定存在。在研究一个合成反应是否可行时，也可把问 题归结为有关反应物体系是否稳定。因而可以说，无机化学里的 一个重要问题是试图去说明不同化学体系的稳定性。
7热力学基础1(12)
引力刚球模型
f
引力刚球模型
简化
O d
s
r
d —分子有效直径（10-10m）
r0 — 平衡距离（d ）
s —分子有效作用距离（102d ）
引力刚球模型：
1、分子是直径为d 的刚性球。
2、在 d － s 范围内，分子间有引力。 二、范德瓦耳斯方程 设气体为1 mol。 对理想气体
p RT v
二、热力学第一定律
某一过程，系统从外界吸热 Q，对外界做功 A，系统 内能从初始态 U1变为 U2，则由能量守恒：
Q ( A ) U
Q U A
规定
热力学第一定律 的普遍形式
Q>0，系统吸收热量；Q<0,系统放出热量；A>0,系统 对外作正功；A<0,系统对外作负功；U>0,系统内能增
加，U<0,系统内能减少。
对无限小过程
dQ dU dA
定律表述了内能增量、热量、和功之间数量关系， 适用于自然界中一切系统的所有过程。
对于准静态过程，如果系统对外作功是通过体积的 变化来实现的，则
Q U pdV
V 1
V 2
dQ dU pdV
热力学第一定律另一表述： 制造第一类永动机(能对外不断自动作功而不需要消 耗任何燃料、也不需要提供其他能量的机器)是不可能的。
绝热过程，C=0 等温过程,C=无穷大 一般过程，介于上述两者之间
等体和等压过程中的热容量分别称为定体热容CV 和 定压热容Cp （1 摩尔物质）
(1) 定体摩尔热容CV,m
C dQ V 1 C ( ) ( dQ ) C dT V , m V V V , m dT
(2) 定压摩尔热容Cp，m
热学 (7 第九章 相变)
在凹（凸）液面情况下，分 子由气相进入液相的概率比 平页面情况的概率大（小）
3、过饱和蒸气、凝结核、云室
若没有足够的凝结核，或凝结核过小，即使蒸气压强超过 该温度下的饱和蒸气压，液滴仍不能形成并长大，因而出现 过饱和现象，这样的蒸气称为过饱和蒸气压，或过冷蒸气。
4、云及人工降雨
暖云：大小水滴共存 冷云：由冰晶组成 混合云：由冰晶和水滴组成
四、气液两相图
汽化曲线, 是液态和气态的分界线
饱和蒸汽压与温度的关系 沸点与外界压强的关系
汽化曲线终点就是临界点K 汽化曲线始点O是三相点
§9.3 克拉珀龙方程
一、方程的推导
两相平衡时的温度T和压强p有函数关系，相平衡曲线
气液二相图 汽化曲线
固液二相图 熔化曲线
Q1 ml
A m(2 1) p
pk
Vmk
Tk
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
pk
a
V2 2 mk
Vmk
b
R Tk
a 27b2
a
2 9b2
3b
b
R
8a 27bR
对比物态方程
3
2
3
1
8
对应态定理: 一切物质在相同的对比压强和对比温度下, 就有相
同的对比体积了.
n n n n n n
蒸发 相平衡 凝结
1、影响蒸发的因素
表面积 温度 通风
2、饱和蒸汽及饱和蒸汽压
液气两相达到平衡时的蒸气称为饱和蒸气，其压强称为饱 和蒸气压。
7 热力学第一二定律及其工程应用
＝ (2 12 23 )( H1 - H 2 ) S
截面3处膨胀后混合流体中驱动流体的焓值为
H3 H 2 S (2 12 23 )( H1 - H 2 )S
通过扩压管混合流体的质量流速为
p dp
RT
11
p2 RT1 ln p1
理想气体的绝热压缩过程
特征：
Q 0, WS H
WS(R)
k 1 k p2 k 1 p2 1 Vdp RT1 p1 k p1
k
cp cV
应用实例： 喷管 扩压管 节流过程： 流体流速无明显变化
H 0
节流过程为等焓过程
8
与环境间有大量热，功交换的过程 特征：系统的动能、位能变化与功，热量相比很小
u 0, gZ 0
2
H Q WS
对蒸发，冷却等换热过程，轴功不存在
H Q
应用实例：
气体的压缩、膨胀、换热器、吸收解析等。
p
1 2 g Z u 0 2
Bernoulli方程
1 2 考虑摩擦时，δF p / u g Z 0 2
7
绝热稳定流动过程
特征： 与环境间无热，轴功交换的可压缩流体稳定流动过 程
Q 0,WS 0, gZ 0
1 2 H u 0 2
14
为了求 µJ-T的值，必须作出等焓线，这要作 若干个节流过程实验。实验1，左方气体为 P1T1，经节流过程后终态为P2T2，在T-p图 上标出1、2两点。实验2，左方气体仍为 P1T1 ，调节多孔塞或小孔大小，使终态的压 力、温度为P3T3，这就是T-p图上的点3。 如此重复，得到若干个点，将点连结就是等 焓线。 在线上任意一点的切线(dT/dP )H，就是该温 度压力下的µJ-T值。
第七章热力学理论
Q : ∆E : A = 1 : 0 : 1
•摩尔热容量 摩尔热容量: 摩尔热容量
CT ,m = ∞
4、绝热过程 adiabatic 、
•特点： 特点： 特点
整个过程和外界无热量交换， 整个过程和外界无热量交换，Q = 0 气体绝热膨胀， 气体绝热膨胀，温度 ? 气体绝热压缩， 气体绝热压缩，温度 ? p1 p2 B V1 V2 V p A
理想气体的压强保持不变， 理想气体的压强保持不变，p = const. p1
•过程曲线： 过程曲线： 过程曲线 •内能改变: 内能改变: 内能改变
图上是一条垂直p轴的直线 等压线)。 轴的直线(等压线 在 p-V 图上是一条垂直 轴的直线 等压线 。 过程方程： 过程方程：V/T = const. o
A
B
V1
V2
V
i ∆E = νR∆T 2 •体积功: 体积功: 体积功
A = p1 (V2 − V1 ) = νR(T2 − T1 ) = νR∆T
气体体积膨胀 做正功， 做正功，直接 计算面积。 计算面积。
2、等压过程 、
•热量交换 热量交换: 热量交换
由热力学第一定律： 由热力学第一定律：
p p1 A B
•过程曲线： 过程曲线： 过程曲线
图上是一条双曲线， 等温线。 在 p-V 图上是一条双曲线，叫等温线。 过程方程： 过程方程：pV = const. o
•内能改变: 内能改变: 内能改变
i Q ∆T = 0 ∴ ∆E = νR∆T = 0 2 •体积功: 体积功: 体积功
A = ∫ PdV =
V1
A Q1 − Q2 Q2 η= = = 1− Q1 Q1 Q1
第7章热力学(改编11.5.6)
Q ΔE A
e
解：（2）bea：
已知系统体积压缩，对外做功 A3 =－ 84 J
b 、a两个状态之间内能增量 ΔE = － 208 J
Q3 ΔE3 A3 (208) (84) 292 J
系统向外放出 292J 的热量。
E
i 2 (Ta
Tb )
208J
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补充例题：一定量的理想气体，从 A 态出发，经 P-V 图中所
Mi
i
dE
RdT ν RdT
M mol 2
2
dQP
dE dAP
M M mol
i2 RdT
2
i2 RdT
2
20
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3. 等温过程 Ⅰ状态 → Ⅱ状态
Q ΔE A
特征：T 恒量 E 0 有限过程： QT AT
P1V1
P2V2
M M mol
RT
AT
V2 PdV
V1
7.1 内能 功和热量 准静态过程
一、内能 功和热量
内能 （1）理想气体内能
P
E M i RT M mol 2
1 (P1,V1,T1) 2 (P2,V2,T2)
理想气体内能仅是温度T 的函数。一个
状态 （T） 对应一个内能。
o
V
（2）内能增量
E
M M mol
i 2
R(T2
T1 )
M M mol
b
A S
曲线a下所围面积S2 , 有A2 = -S2
A1 ≠ A2
功是过程量
A2 S2a
整个循环过程系统对外作的总功
Ⅱ(P2,V2,T2)
A1 S1
第七章 热力学基础
p1 m RT ln 由 Q =W = T T M p2
得
QT = WT = 246J
mi R(T2 − T1 ) 得 由 QV = E2 − E1 = M2 mi QV = Ed − Ec = R(Td − Tc ) M2 i = ( pdVd − pcVc ) 2 3 2 = (1× 3 − 2 × 3) ×1.013 ×10 J = −456J 2
dW = pdV,W = p(V2 −V1 )
■ 热力学第一定律的形式
(dQ ) p = dE + pdV m RdT = dE + M
热源
■ 有限等压过程 对等压过程，气体从状态Ⅰ（p、V1、T1） 对等压过程， 变到状态Ⅱ （p、V2、T2）时：
m R(T2 − T1 ) Wp = ∫ pdV = p(V2 −V1 ) = V1 M
pbVb 3.039 ×105 Pa × 2 5 pc = = = 2.026 ×10 Pa 3 Vc
在状态d 压强为p 1.013× Pa，体积为V 在状态d，压强为pd=1.013×105Pa，体积为Vd= 3L
在全过程中内能的变化△E 为末状态内能减去 初状态内能，有理想气体内能公式及理想气体状态 初状态内能，有理想气体内能公式及理想气体状态 方程得： 方程得： ∆E = Ed − Ea
E = E(T,V )
二、热与功的等效性 如图： 如图：温度都由 T1→ T2 状态发生了相同的变化。 状态发生了相同的变化。 等效 传热 —— 作功 加热 搅拌作功
因为功是能量传递的一种形式， 因为功是能量传递的一种形式，是系统能量变 化的一种量度。 所以热量也是能量传递的一种形式， 化的一种量度。 所以热量也是能量传递的一种形式， 是系统能量变化的一种量度。 是系统能量变化的一种量度。
热学初中知识点整理
热学初中知识点整理热学是物理学中的重要分支，研究热量的传递、热力学规律以及热力学循环等内容。
在初中物理课程中，学生需要掌握一些基本的热学知识点。
本文将对初中热学知识点进行整理，包括热传导、热对流、热辐射等内容。
一、热传导热传导是热能在物质之间传递的过程，它主要依靠物质内部分子之间的相互碰撞。
初中物理课程中主要涉及以下几个概念：1. 热传导的条件：物体之间有温度差，有物质间的接触。
2. 热传导的方式：分子热传导、固体的导热、液体和气体的对流。
3. 热传导的特点：传导速度快，传导距离远，但传导效率低。
二、热对流热对流是热量在流体中传递的过程，涉及到液体和气体的运动，并且与密度、温度差和流体的速度有关。
1. 热对流的条件：流体之间存在温度差，流体有自然对流或强迫对流。
2. 热对流的特点：传热效果较好，传导速度较快，但传导距离受限。
3. 自然对流和强迫对流：自然对流是指流体在温度差的作用下产生的自发对流，强迫对流是指通过外力强迫流体对流。
三、热辐射热辐射是指由物体发出的热能以电磁辐射的形式传递出去，它可以在真空中传播，不需要依靠物质分子的相互碰撞。
1. 热辐射的特点：传导速度最快，传导距离最远，传导效率最高。
2. 热辐射与物体表面温度的关系：物体表面温度越高，发射的热辐射能量越大。
3. 黑体与白体：黑体是指对所有波长的辐射都是最高的物体，不反射也不透过热辐射，而白体是指对所有波长的辐射都是最低的物体。
四、热一体定律热一体定律是指热平衡状态下，两个物体与第三个物体之间的热交换相等。
这个定律主要与热平衡和热不平衡状态有关。
1. 热平衡状态：指各部分温度相等，即不存在温度梯度的状态。
2. 热不平衡状态：指各部分温度不等，即存在温度梯度的状态。
3. 热一体定律的应用：用来解释和计算热量和温度的关系，以及热量的传递和分配等问题。
五、热力学循环热力学循环是指一系列热力学过程的相互组合，形成一个环路。
在初中物理中，常见的热力学循环有汽车循环和蒸汽机循环。
大学物理电子教案ch7热力学基础
大学物理电子教案ch7热力学基础教案内容：一、教学内容本节课的教学内容选自大学物理教材第七章，热力学基础。
本章主要介绍了热力学的基本概念、定律和应用。
具体内容包括：温度、热量、内能的概念及它们之间的关系；热力学第一定律和第二定律；热力学常见现象和应用。
二、教学目标1. 理解温度、热量、内能的概念及它们之间的关系。
2. 掌握热力学第一定律和第二定律的基本内容。
3. 能够运用热力学知识解释一些日常生活中的现象。
三、教学难点与重点1. 教学难点：热力学第二定律的内涵及应用。
2. 教学重点：热力学第一定律和第二定律的理解和应用。
四、教具与学具准备1. 教具：黑板、粉笔、PPT投影仪。
2. 学具：教材、笔记本、三角板、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入：讨论冬季取暖和夏季降温的原理，引导学生思考热量传递的过程。
2. 概念讲解：介绍温度、热量、内能的概念，并通过示例解释它们之间的关系。
3. 定律讲解：讲解热力学第一定律和第二定律的内容，并通过实例演示其应用。
4. 例题讲解：分析生活中的一些热力学现象，如热机效率、制冷原理等，引导学生运用热力学知识进行解释。
5. 随堂练习：布置一些与本节课内容相关的练习题，让学生现场解答，巩固所学知识。
6. 知识拓展：介绍热力学在现代科技领域中的应用，如空调、冰箱等。
六、板书设计板书内容主要包括：温度、热量、内能的概念及关系；热力学第一定律和第二定律的公式及解释；热力学现象及应用。
七、作业设计1. 作业题目：（1）解释温度、热量、内能的概念及它们之间的关系。
（2）运用热力学第一定律和第二定律，分析一个热力学现象。
（3）讨论热力学在现代科技领域中的应用。
2. 答案：（1）温度是物体分子平均动能的度量；热量是热能的传递；内能是物体所有分子的动能和势能之和。
它们之间的关系是：温度升高，热量增加，内能增加。
（2）示例：分析热水沸腾的过程，应用热力学第一定律，解释水蒸气产生的原因。
热学 (7 第九章 相变)
四、气液两相图
汽化曲线, 是液态和气态的分界线
饱和蒸汽压与温度的关系 沸点与外界压强的关系
汽化曲线终点就是临界点K 汽化曲线始点O是三相点
§9.3 克拉珀龙方程
一、方程的推导
两相平衡时的温度T和压强p有函数关系，相平衡曲线
气液二相图 汽化曲线
固液二相图 熔化曲线
Q1 ml
A m(2 1) p
在凹（凸）液面情况下，分 子由气相进入液相的概率比 平页面情况的概率大（小）
3、过饱和蒸气、凝结核、云室
若没有足够的凝结核，或凝结核过小，即使蒸气压强超过 该温度下的饱和蒸气压，液滴仍不能形成并长大，因而出现 过饱和现象，这样的蒸气称为过饱和蒸气压，或过冷蒸气。
4、云及人工降雨
暖云：大小水滴共存 冷云：由冰晶组成 混合云：由冰晶和水滴组成
pk
Vmk
Tk
pk
a
V2 2 mk
Vmk
b
R Tk
a 27b2
a
2 9b2
3b
b
R
8a 27bR
对比物态方程
3
2
3
1
8
对应态定理: 一切物质在相同的对比压强和对比温度下, 就有相
同的对比体积了.
8a Tk 27bR Vmk 3b
a pk 27b2
临界比容：液态的最大比容 临界压强：液态的最大饱和蒸汽压 临界温度：等温压缩使气体液化的最高温度
pk, k Tk之间的关系
临界系数
热学7
p ( )T TK 0 V
的范德瓦耳斯方程为：
2 p ( ) 0 2 T TK V
由此便可求出临界参数PK、TK和 VK。 已知1mol的实际气体
a pk 代入上式最后求出临界参数： 2 27b 实际中，常常是已知 8a 临界参数，通过此组 Tk 公式来求解范德瓦耳 27Rb 斯系数 a 和 b ！ v K 3b
过饱和蒸汽和过热液体与汽液两相 平衡共存的状态相比，稳定性极差，扰 动稍大就立刻回到两相平衡共存的状态 。这种对小的扰动稳定而对大的扰动不 稳定的状态叫做亚稳态。因此范德瓦耳
斯方程可以用来描述亚稳态----这是范
德瓦耳斯的重要贡献之一。
四、 饱和蒸汽压的求解方法： 利用热力学第二定律，可以求出气液两相平衡共存时的压强 ---饱和蒸气压。 设 一定质量的物质只与温度为T（等温线）的 热源交换热量，做一可逆循环过程CFGEBC，其对外做功为：
（3）饱和蒸汽：在密封的容器内，蒸发与凝结经过一定的时间后 会达到动态平衡状态，此时的蒸汽就叫做饱和蒸汽。 （4）饱和蒸汽压：饱和蒸汽的压强叫做饱和蒸汽压。影响饱和蒸 汽压的主要因素是：A、液体的性质：易挥发的液体饱和蒸汽 压大；B、液体温度：饱和蒸汽压随着温度的升高而增大； C、饱和蒸汽压的大小与液面的形状密切相关。 凹液面上方的饱和蒸汽压比平 面时的要小；凸液面上方的饱 和蒸汽压比平面时的要大。 饱和蒸汽压的大小与体积无关！
AB段：代表为饱和的蒸汽。
CD段：代表液体。 BEGFC段：气体以单相存在的方式 连续转变为液体。 二、气体实验等温线与
范德瓦耳斯等温线的比较：
1、相同点：AB段、CD段是一样的。 2、不同点：曲线BEGFC代替了直线BC。
三、范德瓦耳斯等温线曲线的分析：
第七章 热力学基础
1 1 1
2
2
2
V
二、准静态过程的功、热量和内能
1.准静态过程中的功
无摩擦准静态过程，其特点是没有摩擦力，外 界在准静态过程中对系统的作用力，可以用系统本 身的状态参量来表示。
[例] 右图活塞与汽缸无摩擦，当气体作准静态压缩 或膨胀时，外界的压强Pe必等于此时气体的压强P， 否则系统在有限压差作用 dx 下，将失去平衡，称为非 静态过程。若有摩擦力存 P S Pe 在，虽然也可使过程进行 得“无限缓慢”，但Pe≠P 。
( ) Wca 0 , Qca
Eca
( ) Eabca Eab Ebc Eca Ebc Eca 0
m CVm T1 T2 7.79 103 J M
Eca Ebc 7.79 10 3 J
23
四、绝热过程
2. 摩尔热容量
1mol 物质，温度升高或降低dT 时, 吸收或放出的 热量为dQ ，则C m dQ 称该物质的摩尔热容量. dT 单位: J/ mol · 。 K 对于m´ 质量理想气体，dQ 为过程量，则有: m ( dQ )P m C Pm dT CP m , 等压摩尔热容量 ( dQ )P M dT
6
为简化问题，只考虑无摩擦准静态过程的功。 当活塞移动微小位移dx时，外力所作的元功为：
dW Fdx Pe Sdx
在该过程中系统对外界作功:
dx
S
dW PSdx PdV
W PdV
V2 V1
P
Pe
系统体积由V1变为V2，系统对外界作的总功为：
dV 0 , W 0 , 系统对外作正功；
2
⑵ 非静态过程
cantera的热力学格式 7系数
《Cantera的热力学格式7系数》Cantera是一个用于化学反应和热力学模拟的开源软件，它提供了多种热力学模型和化学动力学模型，可以用于各种工程应用和科学研究。
其中，热力学格式7系数在Cantera中扮演着重要的角色，它是描述气体混合物热力学性质的一种模型参数。
1. 了解热力学格式7系数热力学格式7系数是一种用于描述气体混合物热力学性质的参数模型，它包括了多项式形式的系数，用于计算气体混合物的热容、焓、熵等性质。
对于复杂的气体混合物，热力学格式7系数可以提供准确的热力学性质计算，能够满足工程和科学研究的需求。
2. 应用领域热力学格式7系数在化学工程、航空航天、环境科学等领域都有着重要的应用。
在化学工程中，它可以用于燃烧过程、化学反应的热力学模拟；在航空航天领域，可以用于推进剂和燃料的性质计算；在环境科学中，可以用于大气和地球化学的模拟计算。
可以说，热力学格式7系数是研究气体混合物热力学性质的重要工具。
3. 个人观点和理解在我看来，热力学格式7系数的应用前景非常广阔，特别是在未来的绿色能源和环境保护领域。
通过对气体混合物热力学性质的精确计算，可以更好地理解和优化化学反应和燃烧过程，为实现清洁能源和减少环境污染提供重要支持。
我相信，在不久的将来，热力学格式7系数将会在更多领域发挥重要作用，为人类社会的可持续发展做出贡献。
总结回顾通过本次对热力学格式7系数的介绍和探讨，我们了解了它在气体混合物热力学性质计算中的重要作用，以及在化学工程、航空航天、环境科学等领域的广泛应用。
我们也共享了对其未来应用前景的个人观点和理解。
相信通过深入学习和实践，我们能够更好地利用热力学格式7系数这一工具，推动科学研究和工程技术的发展，为人类社会的可持续发展贡献力量。
在撰写本文的过程中，我深入研究了热力学格式7系数的定义、应用领域和发展前景，通过多方面的论述和举例，希望能够帮助你更全面、深刻地理解这一主题。
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七年级物理热学知识点总结
七年级物理热学知识点总结热学是自然科学的分支之一，涉及物体热传递、热力学定律等内容。
作为七年级物理学的一个非常重要的部分，热学是必须熟练掌握的。
以下是七年级物理热学知识点的总结：
1. 热量和温度
热量是一种能量，它是由物体分子的运动引起的。
它的单位是焦耳（J）。
温度是表征物体热状态的物理量，它是分子或原子的平均动能。
温度的单位是度岭（℃或K）。
2. 热传递
热传递有三种方式：导热、对流和辐射。
导热是一种固体、液体或浆体内部的热传递方式。
而对流和辐射是通过介质外形的传播。
热传递的速度取决于物质导热系数和所施加的温度差。
3. 热容和热膨胀
热容是物体吸收单位温度变化所需要的热量。
它的单位是焦耳/度岭。
热膨胀是指物体体积随温度变化而产生的变化。
物体的热膨胀系数取决于物体的材料和温度的变化。
4. 热力学定律
热力学定律包括第一定律和第二定律。
第一定律是能量守恒定律，它规定能量可以转换形式，但总的能量量不会改变。
而第二定律规定熵必须随时间增加。
它也揭示了低热流向高热的趋势。
5. 热机和热泵
热机是一种能将热能转化成工作的机器。
著名的热机包括内燃机和蒸汽机。
热泵是一种能从低温环境中提取热量，通过工作输入的形式传递到高温环境的设备。
总结：
以上是七年级物理热学知识点的总结。
是热器的重要分支之一，在理解物质的基本热性质时需要掌握。
因此，必须牢记这些知识
点并进行相应的实践。
7-热力学第二定律说明了什么？
热力学第二定律说明了什么？所谓热力学第二定律是指热能会自发的从温度高的地方传递至温度低的地方，最终达到平衡。
该定律反映了自然界在能量流动方面的一种现象。
那么，在自然条件下，热能会为什么会自发的从温度高的地方传递至温度低的地方，并最终实现平衡的呢？这是否意味着自然界需要能量平衡，当某种能量在特定区域内出现不平衡时，该能量有在该特定区域实现能量平衡的需求？肯定的答案便是本书的理论基础之一，即自然界需要能量平衡，而且该需求是自发的，是不以生物意志为转移的。
将热水倒入一只普通的杯子，会发现，热能会经水杯流入环境（此处忽略经空气传递的热能），此时，我们可以将水杯称为能量传递介体，介导了热能从热水流向环境。
现在，我们假设存在这样一个水杯，其一半材料是木质的，一半材料是铁质的，且铁的导热性要相对更好。
当向这个水杯倒入热水时，不难发现：1）从铁质一侧流出的热能要比从木质一侧流出的更多；2）热能会同时从木质一侧和铁质一侧流向环境。
那么，这两种现象说明了什么？第一种现象说明，当多种热能传递介体同时存在时，热能传递能力相对较强的介体介导传递的能量要多于热能传递能力相对较弱的介体。
第二种现象说明，热水中的热能不但需要传递至环境中，还会以当前环境中最高效的能量传递方式释放其能量（因为能用的介体全用了）。
我们将热能需要释放的物质，称为热能供体。
透过第一点可以发现，热能供体对热能传递介体具有选择性。
热能传递能力越强的介体，其介导传递的热能就越多，利用这些热能来提升自身热能传递能力的几率也就越高。
透过第二点不难发现，热能供体不但有释放热能的需求，还需要尽快的实现其热能与周边环境的相对平衡。
热能供体的上述两种属性驱动热能传递能力相对更强的能量传递介体的出现。
例如，高温条件下，热能传递能力相对较弱的赤铁矿中转化出了热能传递能力相对更强的“纯铁”。
接下来我们比较几种能量的差异。
首先，我们探讨这样一个问题，照射到特定区域的光会不会同时又照射到或者流动到其它地方？例如，照在一片树叶上的光会不会同时照射到另一片树叶，或者沿着大树的枝干流动到根？答案是否定的。
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热学
1.有三个盛满水的容器，容积都是10升，水的温度分别为20℃、80℃和100℃，还有一个容积为10
升的空容器，如何用现有的水及容器，来获得10升70℃的水？热损失不计。
2.关于电冰箱，以下说法中正确的是：（）A、电冰箱内温度比较低这是液体汽化吸热造成的；
B、电冰箱散热器摸起来烫手，这主要是电流的热效应造成的；
C、夏天，打开电冰箱门看到的“白
烟”是冰箱内蔬菜、水果等蒸发产生的水蒸气；D、家用电冰箱的耗电功率常超时1000瓦。
3.当盛油的厚壁钢瓶内压强很大，相当于大气压的1万到2万倍时，虽然瓶壁无裂痕，瓶内的油依然
能从里面渗出，这是因为：（）A、金属原子间有空隙；B、油分子被压小了；C、油分子不停的做无规则运动；D、金属原
子不停地做无规则运动。
4.当把金属块和水混合在起测量
金属块的比热容时（混合法）现
分别用实线和虚线表示金属块和
水的温度的变化情况，那么图中
哪一个最合适？
5.两个完全相同的球甲用不能传热的细线悬挂，乙放在不传热的水平面上，向两球传相同的热量（不
向空中散失热）那两球内能的增加量（或温度变化）（）A、甲多；B、乙多；C、
一样多；D、无法确定
6.甲乙两物体吸收相同的热时，如图时间-温度图象，那比较它们的比热大小（）
A、甲的大；
B、乙的大；
C、一样大；
D、无法确定。
7.给如图铁环加热，那么环的内径和缺口将分别
____________________________________
8..有一小杯热水温度为T1，一大杯冷水温度为T2，将它们混合后的温度为T，则：（）
A、T=T1+T2)/2 B.T> T1+T2)/2; C.T< T1+T2)/2; D.无法确定。
9.有一堆从河中捞出的湿沙子，测得其比热为1200焦/（千克°·C），已知干砂子的
比热为900焦/（千克°·C），这堆砂子的含水百分比是多少？
10.一单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65毫米，活塞冲程长55毫米，满负荷工作时做功冲程对燃气的
平均压强为9.58×105帕，飞轮的转速是1500转/分。
（1）求这种汽油机满负荷工作时做功的功率（不计摩擦损失）。
（2）如果满负荷工作时每分钟消耗15克汽油，这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（汽油的燃烧值是4.6×107焦/千克。