第三章 三大守恒定律
化学三大守恒
![化学三大守恒](https://img.taocdn.com/s3/m/aa7ee75b5bcfa1c7aa00b52acfc789eb172d9e04.png)
化学三大守恒是电荷守恒、物料守恒、质子守恒。
1、电荷守恒:化合物中元素正负化合价代数和为零;溶液中所有阳离子所带的正电荷总数等于所有阴离子所带的负电荷总数。
2、物料守恒:含特定元素的微粒守恒;不同元素间形成的特定微粒比守恒;特定微粒的来源关系守恒。
3、质子守恒就是酸失去的质子和碱得到的质子数目相同。
三大守恒定律的规律:
1、电子守恒是指在发生氧化还原反应时,氧化剂得到的电子数定等于还原剂失去的电子数。
电子守恒法常用于氧化还原反应的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。
2、元素守恒即化学反应前后各元素的种类不变,各元素原子的个数不变,其物质的量、质量也不变。
3、电荷守恒的意思就是任一电中性的东西比如化合物、混合物、单质、胶体等等,电荷的代数和为零,即正电荷总数与负电荷总数相等。
经典力学三大守恒定律和条件
![经典力学三大守恒定律和条件](https://img.taocdn.com/s3/m/10ebd39f294ac850ad02de80d4d8d15abe23003a.png)
经典力学三大守恒定律和条件经典力学是物理学的一个重要分支,研究物体运动的规律和力的作用。
在经典力学中,有三大守恒定律,它们是动量守恒定律、角动量守恒定律和能量守恒定律。
下面将分别介绍这三大守恒定律及其条件。
一、动量守恒定律动量守恒定律是经典力学中最基本的守恒定律之一,它描述了物体在没有外力作用下的动量不变性。
动量是物体的质量乘以其速度,用p表示。
动量守恒定律可以用以下公式表示:Δp = 0其中,Δp表示物体动量的变化量,当Δp等于0时,即物体动量保持不变,满足动量守恒定律。
动量守恒定律的条件:1. 在一个封闭系统内,没有外力作用于系统;2. 系统内的物体之间没有相互作用力。
二、角动量守恒定律角动量守恒定律描述了物体在没有外力矩作用下的角动量不变性。
角动量是物体的质量乘以其速度和与其速度垂直的距离的乘积,用L表示。
角动量守恒定律可以用以下公式表示:ΔL = 0其中,ΔL表示物体角动量的变化量,当ΔL等于0时,即物体角动量保持不变,满足角动量守恒定律。
角动量守恒定律的条件:1. 在一个封闭系统内,没有外力矩作用于系统;2. 系统内的物体之间没有相互作用力矩。
三、能量守恒定律能量守恒定律是经典力学中最重要的守恒定律之一,它描述了物体在运动过程中能量的转化和守恒。
能量可以分为动能和势能两种形式,动能是物体由于运动而具有的能量,势能是物体处于一定位置而具有的能量。
能量守恒定律可以用以下公式表示:ΔE = 0其中,ΔE表示物体能量的变化量,当ΔE等于0时,即物体能量保持不变,满足能量守恒定律。
能量守恒定律的条件:1. 在一个封闭系统内,没有外力做功;2. 系统内的物体之间没有能量的传递。
除了上述三大守恒定律外,还有一些相关的守恒定律,如动能守恒定律、角动量守恒定律和机械能守恒定律等。
它们都是基于经典力学的基本原理推导出来的。
动能守恒定律是能量守恒定律的一个特例,它描述了物体在运动过程中动能的转化和守恒。
动能守恒定律可以用以下公式表示:ΔK = 0其中,ΔK表示物体动能的变化量,当ΔK等于0时,即物体动能保持不变,满足动能守恒定律。
化学 三大守恒定律
![化学 三大守恒定律](https://img.taocdn.com/s3/m/b1f401bcf71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a272d.png)
引言:化学是一门研究物质组成、性质和变化的科学。
在化学的实验和理论研究中,守恒定律是一个非常重要的概念。
在上一篇文章中,我们已经介绍了化学三大守恒定律中的质量守恒定律和能量守恒定律。
在本文中,我们将继续探讨第三个守恒定律电荷守恒定律以及两个相关概念电流守恒定律和电功率守恒定律。
正文:1.电荷守恒定律:电荷守恒定律是一个基本的物理定律,指出在一个封闭系统中,电荷的总量是不变的。
简单来说,这意味着电荷既不能被创造也不能被销毁,只能从一个物体转移到另一个物体。
这个定律的数学表达式可以表示为:总电荷=进入的电荷离开的电荷。
2.电流守恒定律:电流守恒定律是基于电荷守恒定律的一个推论。
它指出,在一个封闭电路中,电流的总和等于零。
换句话说,电流无法在电路中的任何一点消失,而必须通过电路中的每一个点。
这个定律的数学表达式为:总电流=进入的电流离开的电流。
3.电功率守恒定律:电功率守恒定律是基于能量守恒定律和电流守恒定律的推论,它指出,在一个电路中,电功率的总和等于零。
这个定律的数学表达式可以表示为:总电功率=进入的电功率离开的电功率。
现在,让我们详细阐述每个大点下的小点。
I.电荷守恒定律:1.1电荷的基本单位1.2电荷的性质和量度1.3电荷的转移和分布1.4电荷守恒定律的实验验证1.5应用案例:电化学反应中的电荷转移II.电流守恒定律:2.1电流定义和单位2.2电流的测量和方向2.3电流的连贯性和分布2.4电流守恒定律的实验验证2.5应用案例:并联电路和串联电路中的电流分布III.电功率守恒定律:3.1电功率的定义和单位3.2电功率的测量和计算3.3电功率与电流、电压的关系3.4电功率守恒定律的实验验证3.5应用案例:电能的转化与利用总结:在本文中,我们详细探讨了化学三大守恒定律中的电荷守恒定律及其推论电流守恒定律和电功率守恒定律。
电荷守恒定律指出电荷在封闭系统中的总量是不变的,而电流守恒定律和电功率守恒定律则是基于电荷守恒定律推导出的。
化学三大守恒定律
![化学三大守恒定律](https://img.taocdn.com/s3/m/b7cf636676232f60ddccda38376baf1ffc4fe38f.png)
化学三大守恒定律
化学是一门研究物质变化的科学,其研究的基础是化学反应。
化学反应是指物质在一定条件下,通过化学变化产生新的物质的过程。
在化学反应中,有三个重要的守恒定律,即质量守恒定律、能量守恒定律和电荷守恒定律。
质量守恒定律是指在任何化学反应中,反应物的总质量等于生成物的总质量。
这个定律是化学反应的基本原理之一,也是化学实验中最基本的定律之一。
例如,当氢气和氧气反应生成水时,反应前后的总质量不变。
这个定律的实质是质量不会凭空消失或增加,只是在化学反应中发生了转化。
能量守恒定律是指在任何化学反应中,反应前后的总能量不变。
这个定律是热化学的基本原理之一,也是化学反应中最重要的定律之一。
在化学反应中,能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量不变。
例如,当燃烧木材时,木材的化学能被转化为热能和光能,但总能量不变。
电荷守恒定律是指在任何电化学反应中,反应前后的总电荷不变。
这个定律是电化学的基本原理之一,也是化学反应中最基本的定律之一。
在电化学反应中,电荷可以从一种电极转移到另一种电极,但总电荷不变。
例如,当锌在硫酸中被氧化时,锌离子的电荷被转移到了另一种电极上。
这三大守恒定律是化学反应中不可或缺的基本原理,它们在化学实验和工业生产中有着广泛的应用。
在实验中,这些定律可以用来验证反应的正确性和计算反应的产物量,而在工业生产中,这些定律可以用来控制反应的质量和节约资源。
质量守恒定律、能量守恒定律和电荷守恒定律是化学反应中不可或缺的基本原理,它们的应用不仅在学术研究中具有重要意义,也在实际应用中具有广泛的应用价值。
物理三大守恒定律公式
![物理三大守恒定律公式](https://img.taocdn.com/s3/m/0a6e85588f9951e79b89680203d8ce2f0066651a.png)
物理三大守恒定律公式物理学是一门研究自然界中各种现象的科学,它是自然科学中最基础、最根本的一门学科。
在物理学中,有三个重要的守恒定律,它们分别是能量守恒定律、动量守恒定律和角动量守恒定律。
这三个守恒定律是物理学研究中的基础,也是我们理解自然界中各种现象的重要工具。
下面,我们将详细介绍这三大守恒定律公式。
一、能量守恒定律公式能量守恒定律是物理学中最基本的守恒定律之一,它表明在一个封闭系统中,能量总量保持不变。
这个定律可以用一个简单的公式来表示:E1 + Q = E2其中,E1是系统的初始能量,E2是系统的最终能量,Q是系统吸收或放出的热量。
这个公式的意义在于,系统中的能量总量不会因为内部的能量转化或热量的吸收或放出而改变。
这个定律可以应用于各种物理现象的研究,如机械能守恒、热力学过程、电磁能守恒等。
二、动量守恒定律公式动量守恒定律是物理学中另一个重要的守恒定律,它表明在一个封闭系统中,物体的总动量保持不变。
这个定律可以用一个简单的公式来表示:m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'其中,m1和m2分别是两个物体的质量,v1和v2是它们的初始速度,v1'和v2'是它们的最终速度。
这个公式的意义在于,系统中的物体总动量不会因为内部的碰撞或运动而改变。
这个定律可以应用于各种物理现象的研究,如弹性碰撞、非弹性碰撞、质点运动等。
三、角动量守恒定律公式角动量守恒定律是物理学中最后一个重要的守恒定律,它表明在一个封闭系统中,物体的总角动量保持不变。
这个定律可以用一个简单的公式来表示:L1 + L2 = L1' + L2'其中,L1和L2分别是两个物体的角动量,L1'和L2'是它们的最终角动量。
这个公式的意义在于,系统中的物体总角动量不会因为内部的转动或运动而改变。
这个定律可以应用于各种物理现象的研究,如刚体转动、自转、公转等。
总结物理学中的三大守恒定律——能量守恒定律、动量守恒定律和角动量守恒定律,是我们理解自然界中各种现象的重要工具。
大学物理第三章动量守恒定律和能量守恒定律
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动量守恒定律的表述
总结词
动量守恒定律表述为系统不受外力或所 受外力之和为零时,系统总动量保持不 变。
VS
详细描述
动量守恒定律是自然界中最基本的定律之 一,它表述为在一个封闭系统中,如果没 有外力作用或者外力之和为零,则系统总 动量保持不变。也就是说,系统的初始动 量和最终动量是相等的。
动量守恒定律的适用条件
能量守恒定律可以通过电磁学 的基本公式推导出来。
能量守恒定律可以通过相对论 的质能方程推导出来。
能量守恒定律的应用实例
01
02
03
04
机械能守恒
在无外力作用的系统中,动能 和势能可以相互转化,但总和
保持不变。
热能守恒
在一个孤立系统中,热量只能 从高温物体传递到低温物体,
最终达到热平衡状态。
电磁能守恒
详细描述
根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等、方向相反。如果将一个物体施加一个力F,则该力会产生一个 加速度a,进而改变物体的速度v。由于力的作用是相互的,反作用力也会对另一个物体产生相同大小、相反方向 的加速度和速度变化。因此,在系统内力的相互作用下,系统总动量保持不变。
02
能量守恒定律
能量守恒定律的表述
感谢观看
01
能量守恒定律表述为:在一个封闭系统中,能量不能被创造或消灭, 只能从一种形式转化为另一种形式。
02
能量守恒定律是自然界的基本定律之一,适用于宇宙中的一切物理过 程。
03
能量守恒定律是定量的,可以用数学公式表示。
04
能量守恒定律是绝对的,不受任何物理定律的限制。
能量守恒定律的适用条件
能量守恒定律适用于孤立系统,即系统与外界没有能量 交换。
化学三大守恒定律理解
![化学三大守恒定律理解](https://img.taocdn.com/s3/m/b6ead1200a4e767f5acfa1c7aa00b52acfc79c8f.png)
化学三大守恒定律理解化学三大守恒定律是化学中最基本的定律之一,它们分别是质量守恒定律、能量守恒定律和电荷守恒定律。
这三大守恒定律在化学反应中起着至关重要的作用,它们不仅是化学反应的基础,也是化学反应能够进行的前提条件。
下面我们将分别从三个方面来探讨这三大守恒定律的意义和作用。
一、质量守恒定律质量守恒定律是化学中最基本的定律之一,它表明在任何化学反应中,反应物的质量总是等于生成物的质量。
这个定律的意义在于,它保证了化学反应中物质的数量不会发生变化,只是在不同的形式下存在。
这个定律的实际应用非常广泛,例如在化学实验中,我们可以通过称量反应物和生成物的质量来验证化学反应是否符合质量守恒定律。
在工业生产中,质量守恒定律也是非常重要的,因为它可以帮助我们计算反应物和生成物的质量,从而确定反应的效率和产量。
二、能量守恒定律能量守恒定律是指在任何化学反应中,能量的总量始终保持不变。
这个定律的意义在于,它保证了化学反应中能量的转化是有限制的,不会出现能量的消失或增加。
这个定律的实际应用也非常广泛,例如在燃烧反应中,能量守恒定律可以帮助我们计算反应的热量和燃烧产物的能量。
在化学工业中,能量守恒定律也是非常重要的,因为它可以帮助我们设计和优化化学反应的条件,从而提高反应的效率和产量。
三、电荷守恒定律电荷守恒定律是指在任何化学反应中,电荷的总量始终保持不变。
这个定律的意义在于,它保证了化学反应中电荷的转移是有限制的,不会出现电荷的消失或增加。
这个定律的实际应用也非常广泛,例如在电化学反应中,电荷守恒定律可以帮助我们计算反应的电流和电化学产物的电荷。
在电化学工业中,电荷守恒定律也是非常重要的,因为它可以帮助我们设计和优化电化学反应的条件,从而提高反应的效率和产量。
化学三大守恒定律是化学反应中最基本的定律之一,它们分别是质量守恒定律、能量守恒定律和电荷守恒定律。
这三大守恒定律在化学反应中起着至关重要的作用,它们不仅是化学反应的基础,也是化学反应能够进行的前提条件。
第三章三大守恒定律
![第三章三大守恒定律](https://img.taocdn.com/s3/m/38ee134027d3240c8447efc4.png)
t1
定义:动量
动量定理
p mv
p1
I p2 p1
P2 mv2 t2 I Fdt
t1
积分形式
注意: 1.动量是表征物体运动状 态的物理量。 (m kg s-1)
P 1 mv1
dp 宏观低速等价,高速否 。 2.F ma与 F dt 上一页 下一页
例2-6质量为m=30kg的铁锤(彩电)从1m高处由静止下落,碰撞
后末速度为0,(1)若碰撞时间为 t1 103 s ,计算铁锤对被加工 锻件的平均冲力。(2)加上包装的彩电与地面碰撞时间为 t2 1s , 求彩电受到的平均冲力。
解:物体受外力 N , mg,
初速v1 2gh 末速v2 0
3-1 冲量 质点和质点系的动量定理
3-1-1 冲量 质点的动量定理
在dt时间内,F对质点的元冲量为 dI Fdt t2 在t1 t2时间内, F对质点的冲量为 I Fdt
t1 1.F为恒力,I F (t2 t1 ) 注意: 2. 已知F F (t ),可积分求 I 1) .冲量是矢量, 3.已知平均力, I F (t2 t1 ) dI 与F同向,I 与F同向; t2 2) .决定于力和作用时间; 4.I ( Fi ) dt
v1 20i
v2
v1
0
x
mv 2 x mv1x 0.3(26 20) Fx 1380 ( N ) t 0.01
Fy
m v2 y m v 1y t
0.3 15 450( N ) 0.01
上一页 下一页
大学物理第三章动量守恒定律和能量守恒定律
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探索其他守恒定律
鼓励了对其他守恒定律的探索,如角动量守恒定律、电荷守恒定律等。
THANKS
感谢观看
探索性实验:动量与能量的关系研究
实验目的
研究动量与能量的关系,探索两者之间的联系和 区别。
实验步骤
选择合适的实验器材,如弹性碰撞器、非弹性碰 撞器等,设计不同的碰撞条件,记录实验数据。
实验原理
动量和能量是描述物体运动状态的物理量,两者 之间存在一定的关系。通过研究不同运动状态下 物体的动量和能量变化,可以深入理解两者之间 的关系。
05
实验验证与探索
动量守恒定律的实验验证
实验目的
通过实验验证动量守恒定律, 加深对动量守恒定律的理解。
实验原理
动量守恒定律指出,在没有外 力作用的情况下,系统的总动 量保持不变。
实验步骤
选择合适的实验器材,如滑轨、 滑块、碰撞器等,按照实验要求 进行操作,记录实验数据。
实验结果
通过分析实验数据,验证动量 守恒定律的正确性。
动量守恒定律的应用实例
总结词:举例说明
详细描述:应用动量守恒定律的实例包括行星运动、碰撞、火箭推进等。例如,在行星运动中,行星绕太阳旋转时动量守恒 ;在碰撞过程中,两物体相互作用时的动量变化遵循动量守恒定律;火箭推进则是通过燃料燃烧产生高速气体,利用反作用 力推动火箭升空,这一过程中动量守恒。
03
守恒定律的意义
强调了守恒定律在物理学中的重要地位,以及在解决实际问题中的应 用价值。
对动量守恒定律和能量守恒定律的思考
守恒的哲学思考
探讨了守恒定律在哲学上的意义,以及它们 对宇宙观的影响。
高中三大守恒定律化学
![高中三大守恒定律化学](https://img.taocdn.com/s3/m/b4b9b28a29ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2acd.png)
高中三大守恒定律化学高中化学中有三个超级重要的守恒定律,听起来很高大上,但其实和咱们的日常生活息息相关。
咱们得聊聊质量守恒定律。
你想啊,做饭的时候,材料放进锅里,最后出来的菜量不会凭空消失,对吧?就像你煮汤,水、肉、菜都在里面,最后的汤量跟开始的一样,没啥变化。
质量守恒定律就是告诉我们,在化学反应中,反应物的总质量和生成物的总质量是一样的。
这可不是开玩笑,科学家们可认真研究过。
这就意味着,任何时候你都不能想象有东西神奇消失了,不管是多么好吃的菜,还是那些化学物质,都是得有个来龙去脉。
咱们得聊聊能量守恒定律。
这个法则可有趣了!你知道吗?能量不会凭空出现,也不会无缘无故消失。
想象一下,你在玩游戏,打怪升级,这时候你获得了经验值,能量充沛。
可游戏里可不是随便就给你能量的,都是通过你的努力得来的。
这就像在化学反应中,反应物变成生成物,能量有可能转化成热、光或者其他形式,但总量是守恒的。
比如,燃烧反应就会释放热量,咱们吃饭的时候也是一样,吃进去的食物最终变成能量,让我们有力气去打拼。
能量守恒定律让我们明白,任何变化都得遵循这个游戏规则。
咱们聊聊动量守恒定律。
听起来有点复杂,其实简单得很。
想象你在操场上打篮球,球和你之间的碰撞,球被打出去了,速度可不能随便变化。
简单说,动量就是物体运动的能力,两个物体碰撞时,动量是守恒的。
就像两个人打架,一拳打出去,另一方也会有所反应。
化学反应中也是一样,反应物的动量总和等于生成物的动量总和。
这意味着,任何化学反应的结果都不可能脱离这个框架。
这就像咱们生活中,做事情也得考虑前因后果,不能只看眼前的利益。
要说这三大守恒定律,它们可是化学反应的基石,帮助我们理解世界的运作。
生活中处处都可以看到它们的身影。
就像你家里的冰箱,放进去的食物要能保持新鲜,化学反应也得遵循这些法则。
你可以想象一下,冰箱里的食物就像是反应物,只有在合适的条件下,它们才会转变成可口的美食。
无论你是做蛋糕,还是炒菜,都是一场化学反应。
大学物理第三章-三大守恒定律
![大学物理第三章-三大守恒定律](https://img.taocdn.com/s3/m/c16603caaa00b52acfc7cab2.png)
N
h
解:以重锤为研究对象,分析受力, 作受力图: 解法一:锤对工件的冲力变化很 大,采用平均冲力计算,其反作用力 用平均支持力代替。
Mg
在竖直方向利用动量定理,取竖直向上为正。
( N Mg ) Mv Mv0
动量定理
( N Mg ) Mv Mv0
初状态动量为 末状态动量为 得到 解得 (1) (2)
I x t1 Fx d t mv2 x mv1x t2 I y t1 Fy d t mv2 y mv1 y
t2
t2
t2 t
动量定理
F dt p2 p1 F t2 t1 F 根据改变动量的等效性定义平均力。 t2 t1 F dt p2 p1 F t2 t1 t2 t1
M 2 gh
0
N
h
( N Mg ) M 2 gh
Mg
N Mg M 2 gh / 代入M、h、的值,求得: 3 N 3 10 (9.8 2 9.8 1.5 / 0.1) 5 1.92 10 牛顿 3 N 3 10 (9.8 2 9.8 1.5 / 0.01) 6 1.9 10 牛顿
M
m
G 解: 把炮车和炮弹看成一个系统。发炮前系统在竖 G 直方向上的外力有重力 和地面支持力 N,而 且 G N ,在发射过程中 G N并不成立(想一
想为什么?), 系统所受的外力矢量和不为零,所以这 一系统的总动量不守恒。
对地面参考系,炮弹相对地面的速度 u V 它的水平分量为 M ux v cos V
动量定理
解法二:考虑从锤自由下落到静止 的整个过程,动量变化为零。
化学中有三大守恒定理
![化学中有三大守恒定理](https://img.taocdn.com/s3/m/933184c65fbfc77da269b1e4.png)
化学中有三大守恒定理:第一:物料守恒即溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。
也就是元素守恒,变化前后某种元素的原子个数守恒。
第二:质子守恒质子守恒就是酸失去的质子和碱得到的质子数目相同第三:电荷守恒 1. 化合物中元素正负化合价代数和为零2.指溶液必须保持电中性,即溶液中所有阳离子的电荷总浓度等于所有阴离子的电荷总浓度3.除四大强酸,六大强碱外都水解,多元弱酸部分水解。
产物中有分部水解时产物。
参见例题Ⅳ4.个离子的化合价是多少,离子前写几。
例如:Na2CO3:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO2-)+2c(CO3 2-)因为碳酸根为负2价,所以碳酸根前有一个2。
NaHCO3 溶液中C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-) 这个式子叫电荷守恒因为溶液呈电中性,也就是说溶液中的正负电子是相等的。
所以只要找出所有带正电荷带负电的离子,分列在等式两边就可以了。
特别要注意的是有些带多个电子的离子,比如例子中的CO32-,前面的系数要乘以2C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3) 这个式子叫物料守恒虽然弱酸根离子HCO3-既会水解产生H2CO3,又会电离产生CO32-,还有本身HCO3-剩余,但是C元素是质量守恒的,这时只要关注,所有C的去向,把三者浓度加起来即等于Na+的浓度C(H+)+C(H2CO3)=C(CO32-)+c(OH-)这个式子叫质子守恒这个比较难理解,你可以用上两式相减得到我从原理上说一下,你不懂也不要紧,HCO3-离子的电离和水解促使水电离出H+,OH发生改变,但两者在数值上仍然相等,H+有一部分与HCO3-结合,生成H2CO3,OH-有一部分与HCO3-结合生成CO32-,因此得出上式。
高中化学三大守恒知识点总结
![高中化学三大守恒知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/51ccbbc5f9c75fbfc77da26925c52cc58bd690ad.png)
高中化学三大守恒知识点总结一、质量守恒定律质量守恒定律,又称“物质定律”,是一种科学定律,认为任何化学反应和物质的变化都不会改变物质的总质量,即质量在化学反应中是守恒的。
质量守恒定律的表述是:在化学反应过程中,物质的质量不变,也就是说,反应的原料质量等于反应的产物质量。
实际上,质量守恒定律可以从经典力学思想中说明,即质量是物体内构成物质数量的一种度量,质量在动力学和能量守恒定律中表现出一致性。
质量守恒定律是化学反应等物质转化过程中的主导思想,是化学过程中不变的定律,广泛应用于自然界各种物质焓变、热容等物理量的定义和计算,以及化学分析、物质分类和合成等。
能量守恒定律是指在一般的物理反应中,能量的各种形式在这个反应中是不完全消失的,任何物理系统中产生有热或体积变化的反应,都要经历一定的工作量数量,而能量总量是定值,即物质变化伴随着能量变化,而能量总量是不变的。
这种定律表达的本质便是能量守恒原理,即能量在任何物质的转移中都保持不变,也就是说,能量在反应中守恒不变。
能量守恒定律在物质运动中也得到了证明,如发电机制动原理中的功率定律、电动机原理的“功和力的乘积定律”、机械艺术中的变速箱原理“动能传递定律”等都是以能量守恒定律为基础而形成的。
能量守恒定律在物理体系中是不变的,在化学反应中起着不可替代的作用,是检验化学反应有效性、理解化学反应过程和探究新反应产物物性等重要依据,是引起或使高级化学思维能力发展的基础。
电子守恒定律是指在下列化学反应中,原子的核电荷总数不变的原理:原子间的分子化学反应、溶解反应、酸碱反应、电解反应,以及所有其他由原子变成分子的化学反应。
这个定律的表述是:在一个元素的任何反应中,原子内的电子数量总是不变的。
也就是说,化学反应的原子提供的总数是不变的,只是原子间发生变化而已。
电子守恒定律是指化学反应中原子核电荷比例的不变性,是氯化钠、钾化钙等物质变化的基础,也是离子价数、元素略号系统产生的结果。
03 三大守恒定律
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r
F平行
F
F垂直
d : F垂直 与 z 轴的距离,即"力臂" 轴的距离, 力臂" ± : F垂直 与旋转的正方向相同时取正,反之取负. 旋转的正方向相同时取正 反之取负. 相同时取正,
说明:旋转的正方向应与 轴成右螺旋 右螺旋. 说明:旋转的正方向应与 z 轴成右螺旋.
4-2 力矩 转动定律 转动惯量(一) 4-3 角动量 角动量守恒定律(一) 转动惯量( 角动量守恒定律(
四. 质点的角动量定理
dL 定理: 1. 定理: M = dt Mdt = dL
t2
1
(导数形式) 导数形式) (微分形式) 微分形式)
积分形式) ∫t Mdt = L (积分形式) 2. 积分形式在直角坐标系中的投影式(证明略) : 积分形式在直角坐标系中的投影式(证明略)
t2 M dt = L x ∫t1 x t2 ∫t M y dt = Ly 1 t2 M dt = L z ∫t1 z
t2
1
p2
1
I 外 = p2 p1 = p(积分形式) 积分形式)
3-1 质点和质点系的动量定理
质点系的动量定理 的动量定理: 五. 质点系的动量定理:
质点系
dI 外 = dp I 外 = p
(微分形式) 微分形式) (积分形式) 积分形式)
F2
F12
F1
F21
m2
m1
对比:质点的动量定理 的动量定理: 对比:质点的动量定理:I
4-2 力矩 转动定律 转动惯量(一) 4-3 角动量 角动量守恒定律(一) 转动惯量( 角动量守恒定律(
d (r × p) 推导: 推导: r × F = dt 力矩: 定义 1 :力矩: M = r × F
三大守恒定律公式
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三大守恒定律公式1. 电荷守恒。
- 概念:溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
- 公式示例(以Na₂CO₃溶液为例):- 在Na₂CO₃溶液中,存在的离子有Na^+、H^+、CO_3^2 -、HCO_3^-、OH^-。
- 根据电荷守恒:n(Na^+)+n(H^+) = 2n(CO_3^2 -)+n(HCO_3^-)+n(OH^-)。
- 由于在同一溶液中,体积相同,所以浓度关系为:c(Na^+)+c(H^+) =2c(CO_3^2 -)+c(HCO_3^-)+c(OH^-)。
2. 物料守恒。
- 概念:溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。
- 公式示例(以Na₂CO₃溶液为例):- Na₂CO₃溶液中,n(Na^+) = 2n(C)。
- C在溶液中的存在形式有CO_3^2 -、HCO_3^-、H₂CO₃。
- 所以物料守恒表达式为:c(Na^+) = 2[c(CO_3^2 -)+c(HCO_3^-)+c(H₂CO₃)]。
3. 质子守恒。
- 概念:酸失去的质子和碱得到的质子数目相同。
- 公式示例(以Na₂CO₃溶液为例):- 方法一(根据电荷守恒和物料守恒推导):- 由电荷守恒c(Na^+)+c(H^+) = 2c(CO_3^2 -)+c(HCO_3^-)+c(OH^-),物料守恒c(Na^+) = 2[c(CO_3^2 -)+c(HCO_3^-)+c(H₂CO₃)]。
- 将物料守恒中的c(Na^+)代入电荷守恒表达式,可得:2[c(CO_3^2 -)+c(HCO_3^-)+c(H₂CO�3)]+c(H^+) = 2c(CO_3^2 -)+c(HCO_3^-)+c(OH^-)。
- 化简得到质子守恒表达式:c(OH^-) = c(H^+)+c(HCO_3^-) +2c(H₂CO₃)。
- 方法二(直接分析质子得失):- H₂O电离出H^+和OH^-,CO_3^2 -结合H^+生成HCO_3^-和H₂CO₃。
高中化学三大守恒知识点总结
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高中化学三大守恒知识点总结高中化学是一门非常重要的科目,在学习过程中,学生们不仅要求熟练掌握化学实验知识和技能,更要掌握它的理论基础,从粒子层面探究化学的发展模式,深入理解它的发展奥秘。
本文将简要总结三大守恒定律在高中化学学习中的重要意义以及各自的基本原理。
第一个守恒定律是物质守恒定律,它的核心理念是:物质是不会有灭绝和创造,也就是说,物质的总量只会在反应中保持不变。
这一定律表明,在一定条件下,反应物中参加反应的物质数量与产生的产物的物质数量是相等的。
例如,下述化学反应中苯和氯气的比例是一样的: C6H6 + Cl2 =C6H5Cl + HCl,这表明化学反应的前后物质的总量是完全一致的,这也是物质守恒定律的一个具体表现。
第二个守恒定律是能量守恒定律,这一定律表明,能量在化学反应中是毫无损失的,因此可以将能量定义为一种不可破坏的守恒定律,本文中可以将其定义为“能量在化学反应或者其他系统里是不会有灭绝和创造的”。
在化学反应中,能量会发生转换,但总的来说,反应物和产物的总能量是相等的,称为能量守恒定律。
例如,当二氧化碳和水反应合成碳酸钙的反应中,反应物的总能量与产物的总能量是相等的:CO2 + H2O CaCO3 + H2O,这也是能量守恒定律的具体表现。
最后一个守恒定律是物种守恒定律,该定律的核心理念是:反应物中所含物质的种类及数量,与产物中所含物质的种类及数量是相同的,也就是说,化学反应中物质种类和数量是不会有变化的。
例如,甲烷和氧气反应,产生碳氢化合物与水:CH4+2O2→CO2+2H2O,反应前后物质种类和数量保持不变,这也是物种守恒定律在高中化学学习中的具体表现。
总之,高中化学学习中三大守恒定律是极其重要的基本概念,要想精通化学,就必须牢记这三个守恒定律学习的主旨,彻底理解它们的基本原理并应用它们去探究物质变化的规律。
大学物理-第三章三大守恒定律-PPT精品文档
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t 1
定义:动量
动量定理
p m v I p p 2 1
p 1
P m v 2 2 t2 注意: 1 . 动量是表征物体运动状 态的物理量。 ( m kg s )
P m v 1 1
dp 2 . F m a 与 宏观低速等价,高速否 F dt
I dt p p mv mv z z z z z z F 2 1 2 1
t 1
t 1 t 2
4.
对于碰撞、打击、爆炸 等过程,物体之间的 互作用
称为冲力,其特点是峰 值大,变化大, t 短,在某
力、弹力)。一般用平 均力替代变力。
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难准确确定。在该过程 中,可忽略物体所受 其它力(
缓冲外力作用。而打桩 机,锻压机则是利用 力。
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例:已知小球 m 在 y 高度,水平初速 v ,与地碰撞后 大 0 0 y 1 0 高度 ,水平速率 v ,求碰撞过程中, 对小球的 0 2 2 冲量与水平冲量。 y
解:分阶段解题。 A B过程机械能守恒。
可求出碰撞前小球速度 v v i2 gy j B 0 0
v 20 i 1
mv mv . 3 ( 26 20 ) 2 x 1 x 0 F 1380 ( N ) x t 0 . 01
0
x
mv mv . 3 15 2 y 1 y 0 F 450 ( N ) y t 0 . 01
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F
第 三 章 三 大 守 恒 定 律
教学基本要求
一 理解动量、冲量概念, 掌握动量定理和 动量守恒定律 .
二 掌握功的概念, 能计算变力的功, 理解 保守力作功的特点及势能的概念, 会计算万有 引力、重力和弹性力的势能 . 三 掌握动能定理 、功能原理和机械能守 恒定律, 掌握运用守恒定律分析问题的思想和方 法. 四 了解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞 的特点 .
化学三大守恒定律的知识点
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化学三大守恒定律是化学领域的基本原理之一,它们分别是质量守恒定律、能量守恒定律和电荷守恒定律。
这三大定律指导着化学反应的进行和物质转化的过程。
下面将一步一步地解释这三大守恒定律的知识点。
一、质量守恒定律质量守恒定律,也称为质量守恒法则,是指在任何化学反应或物质转化过程中,物质的质量总量保持不变。
这意味着,在一个封闭系统中进行的化学反应,反应物的质量总和必须等于产物的质量总和。
换句话说,化学反应中物质的质量既不能被创造,也不能被破坏。
二、能量守恒定律能量守恒定律是指在任何化学反应或物质转化过程中,能量的总量保持不变。
无论是吸热反应还是放热反应,化学反应过程中的能量总和始终保持不变。
这是因为能量既不能被创造,也不能被破坏。
例如,当燃烧反应释放能量时,反应物的化学能转化为热能和光能,但总能量保持不变。
同样地,吸热反应中,反应物吸收热能,但总能量仍然保持不变。
三、电荷守恒定律电荷守恒定律是指在任何化学反应或物质转化过程中,电荷的总量保持不变。
这意味着在一个封闭系统中进行的化学反应,反应物的总电荷必须等于产物的总电荷。
化学反应中,电荷既不能被创造,也不能被破坏。
例如,在电化学反应中,正离子和负离子的数量必须平衡,以保持总电荷不变。
同时,在化学反应中,电子的转移也遵循电荷守恒定律。
总结:化学三大守恒定律是化学中的基本原理,它们分别是质量守恒定律、能量守恒定律和电荷守恒定律。
质量守恒定律指出在化学反应中物质的质量总和保持不变;能量守恒定律指出在化学反应中能量的总量保持不变;电荷守恒定律指出在化学反应中电荷的总量保持不变。
这些定律对于理解化学反应的过程和性质变化具有重要意义。
高中化学三大守恒定律
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高中化学三大守恒定律三大守恒定律是解决高考大题必不可少的技巧!那么,如何写化学中三大守恒式(电荷守恒,物料守恒,质子守恒)?这三个守恒的最大应用是判断溶液中粒子浓度的大小,或它们之间的关系等式。
电荷守恒即溶液永远是电中性的,所以阳离子带的正电荷总量=阴离子带的负电荷总量例:NH4Cl溶液:c(NH+4)+c(H+)= c(Cl-)+ c(OH-)写这个等式要注意2点:1、要判断准确溶液中存在的所有离子,不能漏掉。
2、注意离子自身带的电荷数目。
如,Na2CO3溶液:c(Na+)+ c(H+)= 2c(CO32-)+ c(HCO3-)+ c(OH-)NaHCO3溶液:c(Na+)+ c(H+)= 2c(CO32-) + c(HCO3-)+ c(OH-)NaOH溶液:c(Na+) + c(H+)=c(OH-)Na3PO4溶液:c(Na+) + c(H+) = 3c(PO43-) + 2c(HPO42-) + c(H2PO4-) + c(OH-)物料守恒即加入的溶质组成中存在的某些元素之间的特定比例关系,由于水溶液中一定存在水的H、O 元素,所以物料守恒中的等式一定是非H、O元素的关系。
例:NH4Cl溶液:化学式中N:Cl=1:1,即得到,c(NH4+)+ c(NH3•H2O) = c(Cl-)Na2CO3溶液:Na:C=2:1,即得到,c(Na+) = 2c(CO32- + HCO3- + H2CO3)NaHCO3溶液:Na:C=1:1,即得到,c(Na+) = c(CO32-)+ c(HCO3-) + c(H2CO3)写这个等式要注意,把所有含这种元素的粒子都要考虑在内,可以是离子,也可以是分子。
质子守恒即H+守恒,溶液中失去H+总数等于得到H+总数,或者水溶液的由水电离出来的H+总量与由水电离出来的OH-总量总是相等的,也可利用物料守恒和电荷守恒推出。
实际上,有了上面2个守恒就够了,质子守恒不需要背。
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t+dt时 喷出气体质量 dm,
相对速度-u
火箭体质量 M-dm 速度v+dv t (u) t+dt dm 喷出气体质量dm 速度v+dv-u
t dt时刻动量: M dm)(v dv) dm(v dv u) (
由于dm dM,则t dt时刻动量为
(M dM)(v dv) dM(v dv u)
1 1
t1
定义:动量
动量定理
p mv I p2 p1
p1
P2 mv2 t2 I F dt
t1
积分形式
注意: .动量是表征物体运动状 1 态的物理量。 kg s -1) (m
P mv1 1
dp 宏观低速等价,高速否。 2.F ma与 F 上一页 下一页 dt
V 解:发射炮弹过程中, 设m相对地速度为v ,则v v0 V
)
M
x
m对地的水平速率v水平 :
v水平 v0 cos V
mv 系统水平方向动量守恒, 水平
MV 0
mv0 cos V mM
( SI )
方向向左
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3-2-2火箭飞行原理
v+dv M+dM M v t时刻动量 Mv
对(4)积分:
Mv人车 t1 v人地 dt t1 m M dt Ml 人相对地移动距离: l人地 mM 上一页
t2 t2
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例:如图,已知m, M , , vmM v0,求炮车反冲速度大小V。 m 思考:总动量是否守恒?为什么? v0
(否!地面支撑力为被动力,与内力有关)
mv1
Fy
(0.3) 20 2 30 2 2 20 30 cos( 30 ) 得F 1451( N ) 0.01 根据正弦定理
mv2 F t 18 ,即力的方向与v 夹角为 。 162 sin sin( )
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例2-6质量为m=30kg的铁锤(彩电)从1m高处由静止下落,碰撞
t1 t1 t2
4.
对于碰撞、打击、爆炸等过程,物体之间的相互作用力
称为冲力,其特点是峰值大,变化大,t短,在某时刻其值 难准确确定。在该过程中,可忽略物体所受的其它力(如重 力、弹力)。一般用平 均力替代变力。
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I F (t 2 t1 ) mv2 mv1
450 tg 0.328 162 (与x轴夹角) Fx 1380
方法二:用矢量图解法 I p2 p1 , I F t , p1 mv1 , p2 mv2 mv2 根据余弦定理 Ft ( F t ) 2 (mv1 ) 2 (mv2 ) 2 2m 2 cos( )v1v2
l
x
人与车沿水平方向动量 守恒 :
mv人地 Mv车地 0 (2)
(1)代入(2)式,得
l车地
l人地
v车地
mv人车 mM
(3)
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上式说明车相对地的速度与人相对车的速度方向相反, 即沿x轴负向,并且
v人地
对(3)积分:
t2
Mv人车 mM
t2
(4)
mv人车 t1 v车地 dt t1 m M dt ml 车相对地面移动距离:l车地 mM
动量守恒
(M dM)(v dv) dM(v dv u) Mv
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整理得
Mdv dMu 0
dM 即 dv u M 设火箭点火时质量Mi,初速vi,燃料烧完后,质量为Mf ,末速 vf,则积分上式。 Mi v f vi u ln Mf
近代高能推进剂
u 4.1k m / s
考虑空气阻力、重力等
v f 7km / s
例:已知小球m在y0高度,水平初速v0,与地碰撞后,跳起最大 y0 1 高度 ,水平速率 v0,求碰撞过程中,地球对小球的垂直 2 2 冲量与水平冲量。 y
解:分阶段解题。 A B过程机械能守恒。
A y0
y0 2
v0
可求出碰撞前小球速度 vB v0 i 2 gy0 j
D B
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——微分形式
t2
t1
p2 F外dt dp p2 p1 p1
积分形式
内力不会引起系统总动量的改变,但内力可使系统总动量 在各质点之间重新分配。
3-2 动量守恒定律
3-2-1 动量守恒定律 dp 如果系统受合外力F外 0, 则 0, 则 dt 注意: p pi mi vi 常矢量
pv y pv x
121
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例:水平光滑铁轨上有 一小车长为l,质量为M。车的一端 求人和小车各移动多少 距离? 解:
站有一人,质量m,均静止。现设人从一端走向另一端,
v人地 v人车
v人地
v人车 v车地
(1)
v车地
x
投影量
v人地 v人车 v车地
v0 2
o
c
x
C D过程,机械能守恒,可 求出碰后C点小球速度
v0 vC i gy0 j 2
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B C, 碰撞过程,地球对小球 冲量 mv0 I mvc mvB i m[ gy0 2 gy0 ] j 2
水平冲量
垂直冲量
v
117
解:设衰变后原子核,电子,反中微子动 p p 量分别为 pr、 e 、 v 则
pe
153
pr
x x:
pr pe pv 0
pr pe cos153 pv x 0
pe cos( 90 ) pv y 0 153
冲力示意图
如果 mv2 mv1 常量, t 2 t1越大,则F 越小。
mv2 mv1 F t2 t1
例:用手接篮球瞬间,手顺球运动方向稍移动,以增加作用
时间;给商品加上各种软包装,也是为了在运输过程中,
缓冲外力作用。而打桩 机,锻压机则是利用冲 力。
上一页 下一页
第三章 三大守恒定律
教学基本要求
一 理解动量、冲量概念, 掌握动量定理和 动量守恒定律 .
二 掌握功的概念, 能计算变力的功, 理解 保守力作功的特点及势能的概念, 会计算万有 引力、重力和弹性力的势能 . 三 掌握动能定理 、功能原理和机械能守 恒定律, 掌握运用守恒定律分析问题的思想和方 法. 四 了解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞 的特点 .
后末速度为0,(1)若碰撞时间为 t1 10 3 s ,计算铁锤对被加工 锻件的平均冲力。(2)加上包装的彩电与地面碰撞时间为 t2 1s , 求彩电受到的平均冲力。
解:物体受外力N, mg,
初速v1 2 gh 末速v2 0
t
0
( N mg )dt mv2 mv1 m 2 gh
1 若质点系动量守恒,则动量在三个坐标轴上的分量都守恒。
i i
2、在系统内质点间的碰撞,打击,爆炸过程中,内力很大,可 忽略重力、摩擦力等外力,可近似认为动量守恒。
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3、虽然有时系统总动量不守恒,但只要系统在某个方向受 的合外力为0,则系统在该方向动量守恒。
即当Fx Fix 0时,px mi vix 常量
3-1 冲量 质点和质点系的动量定理
3-1-1 冲量 质点的动量定理
在dt时间内,F对质点的元冲量为 dI Fdt t2 在t1 t2时间内,F对质点的冲量为 I Fdt
t1 1.F为恒力,I F (t 2 t1 ) 注意: 2.已知F F (t ), 可积分求I 1) .冲量是矢量, 3.已知平均力,I F (t 2 t1 ) dI 与F同向,I 与F 同向; t2 2) .决定于力和作用时间; 4.I ( Fi ) dt
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例2.4 垒球m=0.3kg,初速v1=20m/s,沿水平,被棒打击后 v2=30m/s,方向 30 ,求垒球受棒打击力,设球和棒接触 时间0.01s。 解:忽略重力作用 方法一:用分量式求解
y
v2 30 cos30 i 30 sin 30 j 26i 15 j
v1 20i
v2
v1
mv2 x mv1x 0.3(26 20) Fx 1380 ( N ) t 0.01
Fy mv2 y mv1 y t 0.3 15 450 ( N ) 0.01
0
x
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F Fx2 Fy2 1451 ( N )
3.分量关系。
t1 t2
t2 I Fdt p2 p1 mv2 mv1
t1 t2
I x Fx dt px2 px1 mvx2 mvx1
I y Fy dt p y2 p y1 mv y2 mv y1 I z Fz dt pz2 pz1 mv z2 mv z1
( N mg )t m 2 gh
h 铁锤
h 彩电
锻件
m 2 gh N mg t
(1) t 10 3 s
N1 1.33 10 5 N N N1
(2) t 1s
N 2 427 N
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3-1-2 质点系的动量定理 质点系动量:系内各质点动量的矢量和。 对于n个质点组成的系统: dp1 d(m1v1 ) F1 f12 f13 f1n dt dt dpi d(mi vi ) Fi f i1 f i 2 f in dt dt dpn d(mn vn ) Fn f n1 f n 2 f n ( n1) dt dt d dp f ij f ji Fi pi 即 F外 dt dt i