第一定律

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著名的十大定律

著名的十大定律

著名的十大定律
(1)第一定律:比尔·盖茨定律:任何东西都可以用更少的资源做得更快、更好。

(2)第二定律:摩根·弗里德曼定律:技术的发展会不断加速,而且会随时间减少。

(3)第三定律:库恩定律:技术的进步会导致成本的降低,而且会被广泛应用。

(4)第四定律:贝尔定律:随着数字化技术的发展,处理能力将按幂次指数增加。

(5)第五定律:庞加莱定律:科学也是一种技术,它也会随着时间的推移而发展壮大。

(6)第六定律:莱布尼茨定律:技术水平的提升会使我们更容易实现梦想。

(7)第七定律:哈勃定律:技术的发展会带来更多的可能性,而不是解决当前的问题。

(8)第八定律:林纳斯·托瓦兹定律:技术的发展会为社会带来新的机遇和挑战。

(9)第九定律:费曼定律:技术的发展会促进社会进步。

(10)第十定律:香农定律:技术的发展会改变人类的行为和生活方式。

简述牛顿第一定律内容

简述牛顿第一定律内容

简述牛顿第一定律内容
牛顿第一运动定律内容:任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。

说明:物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势,因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的,没有外力,它的运动状态是不会改变的。

物体的这种性质称为惯性。

所以牛顿第一定律也称为惯性定律。

第一定律也阐明了力的概念。

明确了力是物体间的相互作用,指出了是力改变了物体的运动状态。

因为加速度是描写物体运动状态的变化,所以力是和加速度相联系的,而不是和速度相联系的。

在日常生活中不注意这点,往往容易产生错觉。

注意:牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立,实际上它只在惯性参照系里才成立。

因此常常把牛顿第一定律是否成立,作为一个参照系是否惯性参照系的判据。

基尔霍夫第一第二定律公式

基尔霍夫第一第二定律公式

基尔霍夫第一第二定律公式引言:在电路分析中,基尔霍夫定律是非常重要的基本原理。

基尔霍夫第一定律(电流定律)和基尔霍夫第二定律(电压定律)是基尔霍夫定律的两个主要方面。

本文将详细介绍这两个定律的原理和应用。

一、基尔霍夫第一定律(电流定律):基尔霍夫第一定律也被称为电流定律,它规定在任何一个电路中,进入某一节点的电流等于离开该节点的电流之和。

简单来说,电流在电路中的各个分支中保持守恒。

电流定律的数学表达式为:∑I = 0其中,∑I表示进入某一节点的电流之和,等于0表示电流守恒。

电流定律的应用:电流定律在电路分析中有着广泛的应用。

通过使用电流定律,我们可以计算电路中各个分支的电流值。

例如,在一个并联电路中,当我们已知某些分支电流值时,可以利用电流定律求解其他分支的电流值。

二、基尔霍夫第二定律(电压定律):基尔霍夫第二定律也被称为电压定律,它规定在一个闭合电路中,电压源的总电动势等于电路中各个电阻和电源电压之和。

简而言之,电压在电路中的各个元件之间保持守恒。

电压定律的数学表达式为:∑V = 0其中,∑V表示电路中各个电阻和电源电压之和,等于0表示电压守恒。

电压定律的应用:电压定律在电路分析中也有着广泛的应用。

通过使用电压定律,我们可以计算电路中各个元件的电压值。

例如,在一个串联电路中,当我们已知某些元件的电压值时,可以利用电压定律求解其他元件的电压值。

综合应用:基尔霍夫第一定律和第二定律可以结合使用,帮助我们分析复杂的电路。

首先,我们可以利用电流定律计算各个节点的电流值,然后利用电压定律计算各个元件的电压值。

通过这种方法,我们可以更好地理解电路中的电流和电压分布情况,从而进行电路设计和故障排除。

总结:基尔霍夫第一定律和第二定律是电路分析中的基本原理,它们描述了电流和电压在电路中的分布和守恒关系。

电流定律告诉我们电流在电路中保持守恒,而电压定律告诉我们电压在电路中保持守恒。

这两个定律的应用使我们能够解决电路分析中的各种问题,为电路设计和故障排除提供了有力的工具。

高中物理牛顿三大定律公式及内容

高中物理牛顿三大定律公式及内容

牛顿三大定律公式:
1,牛顿第一定律(惯性定律):
物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。

2,牛顿第二定律公式:
F合=ma或a=F合/m
a由合外力决定,与合外力方向一致。

3,牛顿第三定律公式:
F= -F;
负号表示方向相反,F、-F为一对作用力与反作用力,各自作用在对方。

4,共点力的受力平衡公式:
F合=0
二力平衡则满足公式F1=-F2
请注意,二力平衡与作用力与反作用力是不一样的。

二力平衡的研究对象,是同一个物体;而作用力与反作用力,研究对象是两个不同的物体。

5,超重与失重的公式:
超重满足:N>G
失重满足:N<G
N为支持力,G为物体所受重力,不管失重还是超重,物体所受重力是不变的。

牛顿三大定律的内容:
1、牛顿第一定律:一切物体总是保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

(定性的描述了力与运动的关系,物体的运动不需要力维持,但改变物体的运动一定需要力,牛顿第一定律也叫惯性定律)
2、牛顿第二定律:物体加速度的大小跟它所受的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。

(定量的计算力与运动的关系,F=ma)
3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上。

(说明了力的作用是相互的)。

牛顿第一、二、三定律解析

牛顿第一、二、三定律解析

牛顿第一、二、三定律解析牛顿第一定律:惯性定律牛顿第一定律,也被称为惯性定律,是牛顿力学的基础。

惯性定律表述如下:一个物体若没有受到外力的作用,它将保持静止状态或匀速直线运动状态。

这条定律揭示了物体运动状态的保持性。

也就是说,在没有外力作用的情况下,物体的运动状态不会发生变化。

惯性定律可以从两个方面来理解:1.静止状态的保持:一个静止的物体,在没有外力作用的情况下,将一直保持静止状态。

2.匀速直线运动状态的保持:一个做匀速直线运动的物体,在没有外力作用的情况下,将继续保持这一运动状态。

惯性定律也引入了一个重要的概念——惯性参考系。

惯性参考系是指一个相对于其他物体没有加速度的参考系。

在这个参考系中,牛顿第一定律总是成立的。

牛顿第二定律:加速度定律牛顿第二定律是牛顿力学中关于力和运动关系的核心定律,表述如下:一个物体的加速度与作用在它上面的外力成正比,与它的质量成反比,加速度的方向与外力的方向相同。

牛顿第二定律的数学表达式为:[ F = m a ]其中,( F ) 表示作用在物体上的外力,( m ) 表示物体的质量,( a ) 表示物体的加速度。

从牛顿第二定律,我们可以得出以下几点:1.力的作用:力是引起物体加速度变化的原因。

如果一个物体受到了外力,它的运动状态(静止或匀速直线运动)将会发生改变。

2.质量:质量是物体对加速度的抵抗程度。

质量越大,物体对加速度的抵抗越大,即相同的力作用在质量大的物体上,其加速度会比质量小的物体小。

3.加速度方向:加速度的方向与外力的方向相同。

这意味着,如果外力改变了方向,加速度也会相应地改变方向。

牛顿第三定律:作用与反作用定律牛顿第三定律是关于力的相互作用定律,表述如下:任何两个物体之间都存在相互作用的力,且这些力大小相等、方向相反。

牛顿第三定律揭示了力的相互作用性。

对于任何两个相互作用的物体,它们之间的力都是大小相等、方向相反的。

例如,当我们用手推墙时,我们的手感受到了墙的推力,而墙也感受到了我们手的推力。

基尔霍夫第一和第二定律

基尔霍夫第一和第二定律

基尔霍夫定律:物理定律精简解析基尔霍夫定律是电学领域中最基本、最重要的定律之一。

该定律
分为第一定律和第二定律,下面一一进行生动解析。

第一定律:电路节点电流守恒定律
电路中,节点是指电路中两条或三条以上的电线交汇在一起的点。

基尔霍夫第一定律,即节点电流守恒定律,它指出,在任何一个节点中,所有进入节点的电流和等于所有离开节点的电流和。

这可以用一
个简单的等式表示:Σ I_in = Σ I_out,其中,Σ I_in 代表所
有进入节点的电流和,Σ I_out 代表离开节点的电流和。

例如,一
个节点有两条电线进入,一条电线离开,那么其电流的关系就是:
I_in1 + I_in2 = I_out。

第二定律:电路中回路电势差守恒定律
基尔霍夫第二定律指出,电路中闭合回路沿着任一路径所遇到的
电势差之和等于零。

这个定律可以用一个简单的等式表示:Σ V_i = 0,其中,Σ V_i 是指从电压源到负极之间所有电势差的代数和。


图示,在电路中从 a 点流向 b 点,再回到 a 点的闭合回路上,每种
电压源的电势差可以用正数或负数表示。

例如,一个电路中电势差为
V1 的电容器串联在电势差为 V2 的电源之间(电势差为 V1-V2),那
么对于这个闭合回路,其电势差之和就是 V1-V2。

结语
基尔霍夫定律在电学基础中占据着十分重要的地位,是物理学习过程的必修课程。

通过对基尔霍夫定律的精简解析,我们可以更好的体会到它的应用价值和物理本质。

掌握基尔霍夫定律的精髓,可以更好地解决电路计算问题,更好地完成学业和研究工作。

克希荷夫第一定律

克希荷夫第一定律

克希荷夫第一定律
克希荷夫第一定律(Kirchhoff's first law),也被称为电流定律或节点定律,是电路分析中的基本原理之一。

它由德国物理学家叶夫根·克希荷夫(Gustav Kirchhoff)在19世纪提出。

克希荷夫第一定律表明,在一个电路的节点(连接了多个电子元件的交汇点)中,所有进入节点的电流的代数和等于所有离开节点的电流的代数和。

简单来说,这意味着电流在节点处守恒。

数学表示为:Σi(in) = Σi(out)
其中,Σi(in)表示进入节点的电流总和,Σi(out)表示离开节点的电流总和。

根据克希荷夫第一定律,电路中所有节点的总电流必须为零。

克希荷夫第一定律是电路分析的基础,能够帮助我们理解电路中电流的分布和流动情况,从而优化电路设计和故障诊断。

牛顿第一定律的原理

牛顿第一定律的原理

牛顿第一定律,也称作"惯性定律",是牛顿三定律中的第一个定律,其原理如下:
假设没有外力作用于一个物体,该物体将保持其静止状态或匀速直线运动的状态。

也就是说,如果一个物体不受力作用,它就会继续保持它的前进方向和速度不变,如果它静止的话,就会一直保持静止。

只有外力作用于物体时,才会改变物体的运动状态。

这个定律说明物体具有惯性,即物体越重,惯性越大,它的运动状态就越难改变。

这个定律可以用来解释为什么人会向前飞出车窗口,即当车突然停止时,人身体的惯性会使它继续前冲,直到受到其他力的作用才会停下来。

牛顿第一定律

牛顿第一定律

牛顿第一定律牛顿第一定律,也被称为惯性定律,是经典力学中最基本的定律之一。

该定律表明,物体在没有外力作用下,将保持静止或匀速直线运动的状态。

本文将介绍牛顿第一定律的概念、应用以及意义。

1. 概念牛顿第一定律的正式表述为:“一个物体如果没有受到外力作用,或受到的外力平衡相互抵消,那么它将保持静止或匀速直线运动的状态。

”这可以解释为物体具有惯性,即物体在没有外力干扰的情况下,会维持原有的运动状态。

这意味着如果一个物体静止,将保持静止;如果一个物体以匀速直线运动,将保持匀速直线运动。

2. 应用牛顿第一定律的应用广泛,并且在我们的日常生活中随处可见。

2.1 汽车行驶当我们开车行驶时,当我们松开油门时,汽车并不会立即停下来。

这是因为根据牛顿第一定律,物体在没有外力作用时会保持原有的运动状态。

因此,汽车会继续以匀速直线运动,直至受到摩擦力、风阻等外力的作用而减速停下。

2.2 球类运动球类运动中的运动状态也符合牛顿第一定律的原理。

当我们踢足球或者打篮球时,当球离开我们的力量作用后,球将继续沿着原来的轨迹运动,直到碰到其他物体或受到其他力的作用。

2.3 火箭发射在火箭发射过程中,火箭在离开发射台时需要克服地球引力的作用。

一旦火箭克服了重力的作用,根据牛顿第一定律,它将继续沿着指定轨道运动,直到接近目标或受到其他外界力的影响。

3. 意义牛顿第一定律是经典力学的基石,对于我们理解物体运动的规律和运动方程具有重要意义。

3.1 引申其他定律牛顿第一定律是牛顿三大运动定律之一。

它为我们理解和推导牛顿第二定律(力的作用和加速度的关系)以及牛顿第三定律(作用力和反作用力相等)提供了基础。

3.2 解释自然现象牛顿第一定律还可以帮助我们解释一些常见的自然现象。

例如,为什么在车辆急刹车时乘坐的乘客会向前倾斜?这是因为根据牛顿第一定律,车辆突然停下,而乘客的身体继续保持前进的惯性,所以会有向前倾斜的感觉。

3.3 设计物体与工程了解牛顿第一定律可以帮助我们更好地设计物体和工程。

电学中的第一个定律-库仑定律

电学中的第一个定律-库仑定律

电势差的定义和计算
总结词
电势差是描述电场中两点之间电势能差别的物理量,其大小等于单位电荷从一点移动到 另一点所做的功。
详细描述
电势差是标量,其大小和方向取决于电场源电荷的位置和分布,以及两点之间的位置。 电势差的计算公式为ΔU=W/q,其中ΔU表示电势差,W表示单位电荷从一点移动到另
一点所做的功,q表示单位电荷的电量。
03
库仑定律的应用
电场和电势的计算
计算电场强度
根据库仑定律,电场强度等于电荷密 度与介电常数的乘积,通过测量电荷 密度和介电常数,可以计算出电场强 度。
计算电势
电势是描述电场中某点能量的物理量, 可以通过积分电场强度得到。在已知 电场分布的情况下,通过积分电场强 度可以得到电势分布。
电容器的设计和分析
06
库仑定律பைடு நூலகம்扩展和推广
电场强度的定义和计算
总结词
电场强度是描述电场对电荷作用力的物理量,其大小等于单位电荷在电场中受到的力。
详细描述
电场强度是矢量,其大小和方向取决于电场源电荷的位置和分布,以及观察点的位置。电场强度的计算公 式为E=F/q,其中E表示电场强度,F表示单位电荷所受的力,q表示单位电荷的电量。
静电除尘
利用静电场对气体中悬浮的尘粒产生 静电力,使尘粒向电极移动并沉积下 来,从而实现除尘效果。
静电喷涂
利用静电场对涂料微粒产生静电力, 使涂料微粒吸附在工件表面形成均匀 的涂层。
04
库仑定律的推导和证明
库仑定律的推导过程
库仑定律的推导基于电荷之间的相互 作用力,通过分析点电荷之间的电场 力和电场分布,推导出库仑定律的数 学表达式。
结果分析
比较实验结果与库仑定律的理论值,分析误差来源, 验证库仑定律的正确性。

牛顿第一定律解释

牛顿第一定律解释

牛顿第一定律解释
牛顿的第一定律,也被称为惯性定律,是自然界中力学的基本原理之一。

牛顿的第一定律表述如下:
"每个物体都保持静止或匀速直线运动的状态,除非有外力作用于它。

"
这一定律简单地说明了物体的运动状态,它包含两个关键概念:
1. 惯性:物体具有惯性,即它们倾向于保持其当前状态,无论是静止还是匀速直线运动。

如果一个物体静止,它将保持静止;如果它在匀速直线运动,它将继续以相同的速度和方向运动。

2. 外力:物体的状态只有在有外力作用时才能改变。

外力是指对物体施加的推动或拉扯的力。

如果没有外力作用于物体,它将保持其原有的状态。

牛顿的第一定律对于理解物体运动的基本原理至关重要。

它为我们提供了一种观点,即自然界中的物体有一种固有的趋势,即保持其当前状态,而任何改变状态的行为都需要外力的干预。

这一定律是牛顿力学的基础,对于解释许多物理现象和工程应用都具有重要意义。

基尔霍夫第一定律

基尔霍夫第一定律

基尔霍夫第一定律第一定律又称基尔霍夫电流定律,简记为KCL,是电流的连续性在集总参数电路上的体现,其物理背景是电荷守恒公理。

基尔霍夫电流定律是确定电路中任意节点处各支路电流之间关系的定律,因此又称为节点电流定律,它的内容为:在任一瞬时,流向某一结点的电流之和恒等于由该结点流出的电流之和,即:基尔霍夫定律在直流的情况下,则有:基尔霍夫定律通常把上两式称为节点电流方程,或称为KCL方程。

它的另一种表示为:基尔霍夫定律在列写节点电流方程时,各电流变量前的正、负号取决于各电流的参考方向对该节点的关系(是“流入”还是“流出”);而各电流值的正、负则反映了该电流的实际方向与参考方向的关系(是相同还是相反)。

通常规定,对参考方向背离(流出)节点的电流取正号,而对参考方向指向(流入)节点的电流取负号。

KCL的应用图KCL的应用所示为某电路中的节点,连接在节点的支路共有五条,在所选定的参考方向下有:基尔霍夫定律KCL定律不仅适用于电路中的节点,还可以推广应用于电路中的任一假设的封闭面。

即在任一瞬间,通过电路中任一假设封闭面的电流代数和为零。

KCL的推广图KCL的推广所示为某电路中的一部分,选择封闭面如图中虚线所示,在所选定的参考方向下有:基尔霍夫定律基尔霍夫第二定律第二定律又称基尔霍夫电压定律,简记为KVL,是电场为位场时电位的单值性在集总参数电路上的体现,其物理背景是能量守恒公理。

基尔霍夫电压定律是确定电路中任意回路内各电压之间关系的定律,因此又称为回路电压定律,它的内容为:在任一瞬间,沿电路中的任一回路绕行一周,在该回路上电动势之和恒等于各电阻上的电压降之和,即:基尔霍夫定律在直流的情况下,则有:基尔霍夫定律通常把上两式称为回路电压方程,简称为KVL方程。

KVL定律是描述电路中组成任一回路上各支路(或各元件)电压之间的约束关系,沿选定的回路方向绕行所经过的电路电位的升高之和等于电路电位的下降之和。

回路的“绕行方向”是任意选定的,一般以虚线表示。

高中物理牛顿第一二三定律详解

高中物理牛顿第一二三定律详解

高中物理牛顿第一二三定律详解牛顿第一定律(惯性定律)伽利略首先发现内容任何物体如果没有力作用在它上面,都将保持静止的或作匀速直线运动的状态。

理解1. 实验定律?通过思想实验, 运用想像力, 归纳得到,找不到无力的环境。

2. 定义了惯性参考系第一定律内容逻辑上隐含了参考系静止或运动相对谁? 惯性系存在又有一层含义:不是惯性系的参考系也存在。

假设世界上只存在惯性系,那也就没必要定义这个名词了。

比如:一列火车相对于E(地面)以加速度a向右匀加速运动,物体和车厢之间没有摩擦(假想实验)。

在E看来物体保持静止状态,在S系(火车)看来,物体是以相反方向大小a的加速度运动,状态改变了,所以火车不是惯性系。

牛顿第一定律在逻辑上成立于惯性系中,牛顿第一定律成立的参考系称为惯性系。

实际的惯性系:(近似的惯性系)地面参考系自转 a ~ 3.4 cm/s2地心参考系公转 a ~ 0.6 cm/s2太阳参考系绕银河系 a ~ 310-8cm/s2遥远的恒星参考系, 接近理想的惯性系天文观测, 用更好的惯性系3.定性了力没有力, 物体运动状态不改变(力的性质,)4. 揭示了物体的自然属性: 惯性没有力为什么物体运动状态就不改变呢,没人知道,命为自然属性。

但是在牛顿第一定律之前人们是不知道物质的这种属性的,是牛顿第一定律第一次揭示了这种属性。

第一定律陈述方式似乎模糊,其实逻辑自洽:牛顿第一定律成立的参考系是惯性系,牛顿第一定律在惯性系中才成立。

概念的开放性。

物理学的理论体系都是逻辑自洽的体系。

牛顿第一定律的理论体系是完善的。

惯性系没有施加限度,现代对惯性系的理解已经远远深于当时。

牛顿第二定律物体的加速度跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。

公式 F=ma牛顿第二定律的理解在实际情况中F表示物体所受的合力,a为合力F产生的加速度。

矢量性加速度a的方向和合外力F的方向相同瞬时性加速度a与合外力F是同时产生,同时消失。

著名十大物理定律

著名十大物理定律

著名十大物理定律1、牛顿第一定律:物体的运动状态不改变的前提下,物体内不存在其它内在力作用,物体处于静止状态或运动状态的速度不变。

也就是说,牛顿第一定律宣称物体想要保持其运动状态,则所受的外力必须为零。

2、牛顿第二定律:如果物体受到外力作用,物体所受物体量等于外力大小与物体质量的乘积,以牛顿(N)为单位。

也就是说,物体受力的变化程度跟力和质量成正比。

3、牛顿第三定律:任何一处受到外力,另一处也会作用等量的反作用力。

也就是说,对任何一物体作用的力必有相等的反作用力,作用和反作用力的方向是相反的。

4、引力法则:两个物体的引力成正比于它们的质量并且两个物体之间的距离的平方成反比。

它说明宇宙中物体之间是可以相互作用的,并且遵循引力法则。

5、相对论:在相对论中,物体之间的间距不仅受到时间与空间的影响,而且还会受到重力的影响,由此生成一个相对的性质,如时间-空间的非定性性质,空间的扭曲,时间的延缓,光的偏折。

6、量子力学:它是现代物理学研究的基础,它描述的是微观世界中物质的可能性,以及物质的无穷多的变化方式。

它是由三个部分组成的,分别为波动力学、内力力学和量子电动力学。

7、普朗克定律:它是普朗克在量子力学中提出的定律,又称为光电效应,它表明了当玻尔兹曼粒子在能量较低的外力场中转换光子时产生辐射。

从而,使用普朗克定律,可以准确地计算出外力场中物理现象中光子之间的数量细节。

8、麦克斯韦定律:麦克斯韦定律描述了非连续作用系统中的物理现象。

它表明,只要给定的系统的均衡力等于互相作用的物体的质量和速度,这些物体将保持其平衡状态,不受外力的影响。

9、热力学第一定律:它指的是热可以在没有影响(即与外部系统的能量变化无关)的内部过程之中被转化,从而可以应用在实际的物理现象中。

它其实也是守恒定律的一种,说明总能量不变,其实也就是熵在保持不变。

10、热力学第二定律:该定律指热不可以从低温到高温自由转化,只能是从高温到低温的一种过程,否则就会出现热的消失,导致能量的改变,甚至是能量的渗漏。

第一运动定律

第一运动定律

第一运动定律
第一运动定律,也被称为牛顿运动定律中的第一定律,又称为惯性定律。

它的具体表述是:若一个物体受力为零,或受到的力平衡(合力为零),则该物体将保持静止状态,或者以恒定速度直线运动。

换句话说,一个物体在没有受到外力作用时,将保持原来的状态,这个原来的状态可以是静止或者匀速直线运动。

这是因为物体具有惯性,即对力的反抗能力,当不受力时,物体将保持原来的状态不变。

这个定律描述了物体保持静止或匀速直线运动的特性,也是通过比较物体所受力和物体运动状态的关系来判断物体是否会发生运动。

热力学第一第二定律公式

热力学第一第二定律公式

热力学第一第二定律公式热力学第一定律和第二定律可是物理学中的重要内容,它们的公式蕴含着深刻的道理。

先来说说热力学第一定律,其表达式为△U = Q + W 。

这里的△U 表示系统内能的变化,Q 表示系统吸收或放出的热量,W 表示系统对外界做功或者外界对系统做功。

记得有一次,我在给学生们讲解这个定律的时候,举了一个特别有趣的例子。

那是一个寒冷的冬天,我们教室里的空调在努力工作着。

空调从电源中获取电能(相当于对系统做功 W),然后将室内的冷空气加热变成热空气(相当于系统吸收热量 Q),最终使得教室的温度升高,也就是室内空气的内能增加(△U )。

同学们一下子就明白了这个公式的含义。

热力学第一定律告诉我们,能量是守恒的,它不会凭空产生,也不会凭空消失,只会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。

这就好像我们口袋里的钱,不会莫名其妙地多出来或者少掉,要么是我们努力工作挣来的(相当于做功),要么是别人给我们的(相当于传热)。

再聊聊热力学第二定律,它有好几种表述方式。

克劳修斯表述是:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。

开尔文表述为:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不产生其他影响。

咱们还是拿个例子来说,比如夏天的时候,我们从冰箱里拿出一瓶冰水,放在室温下,过一会儿,冰水会慢慢变热,室温却不会因为冰水的存在而降低。

这就是因为热量不会自发地从低温的冰水传到高温的室内空气。

又比如,汽车的发动机工作时,燃料燃烧产生的热量并不能完全转化为推动汽车前进的有用功,总会有一部分热量散失掉。

热力学第二定律其实就是在告诉我们,在能量的转化和传递过程中,总是存在着一定的方向性和不可逆性。

这就好像我们的时间,只能一直向前走,没法倒流。

在学习热力学定律的过程中,同学们可能会觉得有些抽象和难以理解。

但只要多结合生活中的实际例子,多思考,多琢磨,就一定能掌握这些知识。

而且,这些定律不仅仅在物理学中有着重要的地位,在我们的日常生活和其他学科领域中也都有着广泛的应用。

基尔霍夫定律(第一定律)

基尔霍夫定律(第一定律)

基尔霍夫定律(第一定律)基尔霍夫定律是电学中的重要定律之一,它描述了电流在回路中的行为规律。

基尔霍夫定律分为两个部分,第一定律和第二定律,本文主要介绍基尔霍夫定律的第一定律。

基尔霍夫定律的第一定律,也被称为基尔霍夫电流定律(Kirchhoff's current law,KCL),它指出在一个电路中,流入某节点的总电流等于流出该节点的总电流的数值之和。

这个定律是基尔霍夫在1845年提出的,它对于分析电路中的电流分布和电路元件的工作状态非常重要。

为了更好理解第一定律,我们先来看一个简单的电路。

假设有一个由电源、电阻和导线组成的简单电路,其中有一个节点,节点上有3个支路连入。

从电源的正极出来的电流通过节点,然后在节点上分割成3个支路的电流,最后分别进入到电阻中,通过电阻后再回到电源的负极。

基尔霍夫的第一定律告诉我们,在这个节点上,流入节点的总电流等于流出节点的总电流。

也就是说,将流入节点的电流记为正,流出节点的电流记为负,流入和流出的电流之和应该为零。

这个原理用数学表达就是:I1 + I2 + I3 = 0其中,I1,I2和I3分别表示流入节点的电流,如果有电流从该节点流出,则为负值。

KCL的重要性在于它可以帮助我们更好地理解和分析复杂的电路。

通过应用基尔霍夫定律的第一定律,我们可以根据已知的电流值来计算未知的电流值,或者根据已知电流的分布情况来判断未知节点的电流。

另外需要注意的是,KCL假设电荷守恒,也就是电流没有被产生或者消耗,而只是通过电路中的不同元件流动。

这个假设在大多数实际情况下是成立的,因为在正常工作状态下,电荷不会凭空产生或者消失。

基尔霍夫定律的第一定律不仅适用于简单电路,对于复杂的电路也同样有效。

通过将电路分解成一个个小的子电路,再应用KCL,可以逐步解决整个电路的问题。

这个定律为电路分析提供了基本的原理和方法。

基尔霍夫定律的第一定律在日常生活中应用广泛。

例如,在房屋的电路布线中,电线从电源箱流向插座,在插座上再分成多个支路供电。

牛顿第一二三定律

牛顿第一二三定律

牛顿第一二三定律
牛顿第一定律:
牛顿第一定律,也被称为惯性定律,它表明一个物体如果没有外力作用于它,将保持静止或保持匀速直线运动的状态。

这意味着物体不会自行改变它的运动状态,无论是静止还是运动。

例如,一个静止的物体将保持静止,一个以恒定速度运动的物体将继续以同样的速度运动,直到外力施加在它上面。

牛顿第二定律:
牛顿第二定律描述了力和物体运动之间的关系。

它表明一个物体的加速度是由作用在它上面的力引起的,而且加速度和力成正比,与物体的质量成反比。

数学表达式为F=ma,其中F代表作用在物体上的力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。

简单来说,这个定律告诉我们,当一个物体受到力的作用时,它的运动将发生改变,力的大小决定了物体的加速度。

牛顿第三定律:
牛顿第三定律表明,对于任何作用力都会有一个相等大小但方向相反的反作用力。

换句话说,当一个物体对另一个物体施加力时,被施加力的物体同时会对第一个物体施加一个大小相等但方向相反的力。

这就是著名的“作用力与反作用力相等互相相反”的原理。

例如,当你站在地板上,你对地板施加一个向下的力,而地板同时也对你施加一个向上的力,这就是相互作用力。

总结:
牛顿第一定律告诉我们物体会保持其静止或匀速直线运动的状态,除非有外力作用。

牛顿第二定律说明了物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。

牛顿第三定律提出了作用力与反作用力相等互相相反的原理,即对于每个作用力都存在一个相等大小但方向相反的反作用力。

这些定律共同构成了现代力学的基础,解释了物体运动的规律和相互作用的原理。

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2015/9/20
W =-PeSdl = -PedV • P<Pe, dv<0, W >0, 环境对系统做功 • P>Pe, dv>0, W <0, 系统对环境做功 • Pe=0, W =0, 气体向真空自由膨胀而体积增大 时,系统与环境没有体积功交换 • 对于恒外压过程(Pe=定值) W=-PeΔV
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2015/9/20
6. 状态方程
状态方程: 体系状态函数之间的定量关系式称为状 态方程(state equation )。
对于一定量的单组分均匀体系,状态函数T,p,V 之间有一定量的联系。经验证明,只有两个是独 立的,它们的函数关系可表示为: T=f(p,V) p=f(T,V) V=f(p,T) 例如,理想气体的状态方程可表示为: pV=nRT
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2015/9/20
3. 体系的性质
用宏观可测性质来描述体系的热力学状态,故 这些性质又称为热力学变量。可分为两类:
广度性质(extensive properties) 又称为容量性质,它的数值与体系的物质的量 成正比,如体积、质量、熵等。这种性质有加和 性,在数学上是一次齐函数。 强度性质(intensive properties) 它的数值取决于体系自身的特点,与体系的数 量无关,不具有加和性,如温度、压力等。它在 数学上是零次齐函数。指定了物质量的容量性质 即成为强度性质,如摩尔热容。
p2
始 态

p1
pe pi dp
p
p1
V2
p1V1
终 态
V1
阴影面积代表We,4
p2 V1
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p2V2
V2 V
2015/9/20
准静态过程
将体积从 V2 压缩到 V1,有如下三种途径: 1.一次等外压压缩
在外压为 p1 下,一次从 V2
压缩到 V1 ,环境对系统所作
本章基本要求:
理解系统与环境、状态、过程、状态函数与途径函数等基 本概念,了解可逆过程的概念。 掌握热力学第一定律文字表述和数学表达式。 理解功、热、热力学能、焓、热容、摩尔相变焓、标准摩 尔反应焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓等概念。 掌握热力学第一定律在纯 p V T 变化、在相变化及化学 变化中的应用,掌握计算各种过程的功、热、热力学能变 、焓变的方法。
p
p1
p1V1
p1V2
的功(即系统得到的功)为
W p1 (V1 V2 )
' e,1
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p2 V1
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p2V2
V2 V
2015/9/20
一次等外压压缩
p2
p1 V2
始 态
p1
V1
V2
终 态
p p1
p1V1
p1V2
' 阴影面积代表We,1
p2 V1
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T f ( p, V , n1, n2, )
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2015/9/20
7. 热和功 (1).热(heat)
体系与环境之间因温差而传递的能量称为热, 用符号Q 表示(单位:J 或 KJ)。
Q的取号: 体系吸热,Q>0;体系放热,Q<0 注意:
热的本质是分子无规则运动强度的一种体现
2015/9/20
(2).功(work)
功: 体系与环境之间传递的除热以外的其 它能量都称为功,用符号W表示, (单位:J 或 KJ) 。
W的取号:环境对体系作功,W>0 体系对环境作功,W<0
功是粒子有序运动的能量传递形式。
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2015/9/20
注意:
(1) Q和W都不是状态函数,其数值与 变化途径有关。 通常用Q、 W表示微小变化。
p
δ We,1 pe dV 0
p1V1
2.等外压膨胀(pe保持不变)
We,2 pe (V2 V1 )
系统所作功的绝对值 如阴影面积所示。
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p2 V1
p2V2
V2
V
阴影面积代表 We,2
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2015/9/20
2。一次等外压膨胀所作的功
p2
p
p1V1
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2015/9/20
讨论:
(1) Q 值需实验来测定。所以体系的温度升 高或降低不能确定Q值的正与负。计算热一定 要与系统与环境之间发生热交换的过程联系在 一起,系统内部的能量交换不可能是热。
(2)Q与变化途径有关,是途径函 数,不是状态函数。
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主要任务:
1. 热、功和其他形式能量之间的相互转换及
其转换过程中所遵循的规律;
2. 物理变化和化学变化过程中所发生的能量效应;
3. 研究化学变化的方向和限度。
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2015/9/20
热力学的方法和局限性
热力学方法 •研究对象是大数量分子的集合体,研究 宏观性质,所得结论具有统计意义。
p p1
p'
p1V1
pe (V2 V ')
所作的功等于2次作 功的加和。 可见,外压差距越小, 膨胀次数越多,做的功也 越多。
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p 'V '
p2
V1
返回
p2V2
V'
2015/9/20
V2
V
3。多次等外压膨胀所作的功
p'
p2
p1
V1
V'
V2
p p1
p'
p1V1
Q和W的微小变化用符号 " " 而不能用 " d " 表示
(2) 功分为体积功和非体积功, (W = W体 + W′)
**如不特别指出,一般讨论的是体积功。
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2015/9/20
( 3 )功和热量只存在于环境与体系之间的界面上,只 出现在体系的变化过程中,与体系变化的过程和途径密 切相关。一旦过程终止,就无功和热量可言。一旦离开 界面,就变成体系和环境的能量。 ( 4)功和热量都是被交换的能量。从微观的角度来说, 功是大量粒子以有序运动的方式而传递的能量。热量是大 量粒子以无序运动的方式而传递的能量。
物理化学电子教案
材料与化学工程学院
赵东林
第一章
热力学第一定律
热 力 学 概 论
热 力 学 第 一 定 律
可 逆 焓 过 程
热 容
对 理 想 气 体 的 应 用
实 际 气 体
节 流 膨 胀
反 应 热
反 应 热 计 算
基 尔 习 霍 题 夫 课 定 律
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2015/9/20
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2015/9/20
**5. 状态函数
定义:
体系的一些性质,其数值仅取决于体系所处的状 态,而与体系的历史无关;它的变化值仅取决于体 系的始态和终态,而与变化的途径无关。具有这种 特性的物理量称为状态函数(state function)。 状态函数的特性可描述为:异途同归,值变 相等;周而复始,数值还原。 状态函数在数学上具有全微分的性质。
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2015/9/20
讨论:
(a) 广度性质具有部分加和性,强度性质无部 分加和性。 p1,V1 p2 , V2
V总 = V1 + V 2 P总≠p1+ p2
(b) 广度性质是系统所含物质量的一次齐函 数,强度性质是零次齐函数。 (c) 两个广度性质相除,所得为强度性质 如:m / V =ρ V / n = Vm
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2015/9/20
讨论:
(1) 体系的性质决定于体系所处的状态 ,而与过去历史无关。如:
H2O(l)(P ,298.15K)
H1

H H2O(g) (P

,373.15K)
H 2 H2O(l) (P ,373.15K)

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2015/9/20
2. 体系的分类
敞开体系
System
封闭体系
敞开系统 open 封闭系统 closed
孤立体系
孤立(隔离)系统 isolated
物质交换 能量交换
实 例
可以 可以
水为系统
不可能 可以
水+水蒸气
不可能 不可能
所有物质
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2015/9/20
讨论
(2) 体系处于定态时,其性质便有确定的 数值。
对于一定量的单组分均匀系统,状态函数 p, V,
T 之间有一定量的联系。经验证明,只有两个是
独立的,它们的函数关系可表示为:
T f ( p, V )
p f (T ,V )
V f (T , p)
对于多组分系统,系统的状态还与组成有关,如
•只考虑变化前后的净结果,不考虑物质 的微观结构和反应机理。 •能判断变化能否发生以及进行到什么程 度,但不考虑变化所需要的时间。 局限性 不知道反应的机理、速率和微观性 质,只讲可能性,不讲现实性。
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