高中物理热学部分

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高中物理-热力学第一定律

高中物理-热力学第一定律

热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律内容是:研究对象内能的改变量,等于外界对它传递的热量与外界对它所做的功之和。

注:热量的传导与做功均需要注意正负性。

热力学第一定律公式热力学第一定律公式:△U=W+Q其中,△U——内能的变化量,单位焦耳(J),如果为负数,则说明研究对象内能减小。

Q——研究对象吸收的热量,单位焦耳(J),如果为负数,则说明研究对象向外释放热量。

在自然态下,Q传导具有方向性,即只能从高温物体向低温物体传递热量。

W——外界对研究对象做的功,单位焦耳(J),如果为负数,则说明研究对象对外界做功。

热力学第一定律理解误区之吸热内能一定增加?老师:并非如此。

如果对外做功,内能可能不变,甚至减小。

物体的内能是变大还是变小,取决于两个外在因素,其一是吸收(或放出)热量,另外一个是做功。

如果吸收了10J的热量,向外界做了20J的功,物体的内能不会增加,反而会减小(减小10J)。

热力学第一定律深入理解之温度与分子平均动能关系老师:分子平均动能Ek与热力学温度T是正比例关系,即分子平均动能Ek越大,热力学温度T就越大。

分子平均动能Ek是微观表现方式,而热力学温度T是宏观表现方式。

热力学第一定律深入理解之做功与气体体积关系老师:W与气体的体积相关,V减小,则是外界对气体做正功(压缩气体)。

反之,V增大,则是外界对气体做负功(气体膨胀向外界做功)。

热力学第一定律深入理解之能量守恒定律在热学的变形式老师:从热力学第一定律公式来看:△U=W+Q这与能量守恒定律是一致的。

能量守恒定律的内容是:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一个物体传递给另一个物体,而且能量的形式也可以互相转换。

在热学领域,物体内能改变同样遵守能量守恒定律。

物体内能的增加,要么是伴随着外界做功,要么是由外界热量传导引起的。

在物体A内能增加的同时,物体B因为向A做功能量减小,或者物体C把自身内能以热量形式向物体A传导,自身能量减小。

高中物理热学知识点梳理

高中物理热学知识点梳理

高中物理热学知识点梳理一、分子动理论、能量守恒定律1.阿伏加德罗常数N A=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米2.油膜法测分子直径d=VS{V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m2)}3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。

4.分子间的引力和斥力(1)r<r0,f引f斥,F分子力表现为引力(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈05.扩散现象、布朗运动说明分子的无规则热运动;布朗运动指的是悬浮在液体中的固体颗粒的运动,是液体分子撞击它引起的;温度越高,颗粒越小,布朗运动越明显6.温度是物体分子热运动的平均动能的标志;分子势能是由它们的相对位置决定的。

7.分子速率是“中间多、两头少”,温度升高,速率大的分子占的比率增大8.晶体具有一定的熔点,非晶体没有确定的熔点;单晶体具有各向异性,多晶体、非晶体具有各向同性;(晶体内部的物质微粒是静止的,非晶体内部的物质微粒的排列是不规则的)9.表面张力的方向:从微观上看表面的分子受到指向液体内部的力,扩展到宏观上表现为指向液体表面切线方向。

10.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的)W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出,它违反了能量守恒定律}11.热力学第二定律克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出,它违反了热力学第二定律}12.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}(1)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;(2)分子力做正功,分子势能减小,在r 0处F 引=F 斥且分子势能最小;(3)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0(4)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零; 物体的内能由温度和体积决定;(5)r 0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;(6)其它相关内容:能的转化和定恒定律、能源的开发与利用、环保、物体的内能、分子的动能、分子势能。

高中物理知识体系

高中物理知识体系

高中物理知识体系高中物理是一门涵盖范围广泛、深度较大的科学学科,其知识体系主要包括力学、热学、电磁学、光学和现代物理五个部分。

这些部分相互联系、相辅相成,构成了高中物理的完整知识体系。

一、力学力学是研究物体在外力作用下的运动规律的学科。

高中阶段的力学主要包括运动学、静力学和动力学三个部分。

运动学研究物体的运动状态,包括匀速直线运动、变速直线运动、曲线运动等内容;静力学研究物体处于平衡状态时受力的平衡条件,包括平衡力、杠杆原理等内容;动力学研究物体在受力作用下的运动规律,包括牛顿三定律、动量守恒、功与能等内容。

二、热学热学是研究热现象和热运动的学科。

高中阶段的热学主要包括热力学和热传导两个部分。

热力学研究热力学系统的性质和热力学循环等内容;热传导研究热量在不同物质之间传递的规律,包括导热系数、热传导定律等内容。

三、电磁学电磁学是研究电荷和电磁场的学科。

高中阶段的电磁学主要包括静电学、恒流电场、恒磁场、电磁感应和交流电五个部分。

静电学研究电荷之间的相互作用,包括库仑定律、电场强度等内容;恒流电场磁场研究电流在磁场中的受力情况,包括洛伦兹力、安培环路定理等内容;电磁感应研究导体中的电动势和感应电流现象,包括法拉第电磁感应定律、自感现象等内容;交流电研究交流电路的变化规律,包括交流电路中的电压、电流及其相位关系等内容。

四、光学光学是研究光传播和光现象的学科。

高中阶段的光学主要包括几何光学和物理光学两个部分。

几何光学研究光在介质中的传播规律,包括光的反射、折射、像的成像等内容;物理光学研究光的波动性质,包括双缝干涉、单缝衍射、光的偏振等内容。

五、现代物理现代物理是研究微观世界和基本粒子的学科。

高中阶段的现代物理主要包括光电效应、半导体物理、原子物理和核物理四个部分。

光电效应研究光在金属表面引发电子发射的现象,包括爱因斯坦光电方程等内容;半导体物理研究半导体材料的性质和应用,包括PN结、半导体器件等内容;原子物理研究原子结构和原子核的性质,包括波尔理论、量子力学等内容;核物理研究核反应和核能的应用,包括核裂变、核聚变等内容。

高中物理公式及知识点汇总-热学

高中物理公式及知识点汇总-热学

高中物理公式及知识点汇总-热学高中物理中,热学是一个重要的领域,涉及到热传导、热膨胀、热力学等内容。

下面我将为大家整理出一些常见的物理公式和知识点。

热力学1. 热力学第一定律(能量守恒定律):ΔU = Q - W其中,ΔU表示系统内能的变化,Q表示系统吸收的热量,W表示系统对外做功。

2. 内能的计算公式:ΔU = nCΔT其中,ΔU表示内能的变化,n表示物质的摩尔数,C表示摩尔定容热容,ΔT表示温度的变化。

3. 理想气体状态方程:PV = nRT其中,P表示气体的压强,V表示气体的体积,n表示气体的摩尔数,R表示气体常数,T表示气体的温度。

4. 热力学第二定律(克劳修斯表述):热量不会自发地从低温物体传递到高温物体。

5. 熵的变化与热量传递的关系:ΔS = Qrev/T其中,ΔS表示熵的变化,Qrev表示可逆过程中的吸收的热量,T表示温度。

热传导1. 热传导的热流量公式:Q/t = kAΔT/L其中,Q/t表示单位时间内传导的热量,k表示热传导系数,A 表示传热面积,ΔT表示温度差,L表示传热长度。

2. 热传导的热阻公式:R = L/ (kA)其中,R表示热阻,L表示传热长度,k表示热传导系数,A 表示传热面积。

3. 热传导的导热方程:∂Q/∂t = -k∇²T其中,∂Q/∂t表示单位时间内通过单位面积的热流量,k为热传导系数,∇²T表示温度在空间中的二阶偏导数。

热膨胀1. 线膨胀的计算公式:ΔL = αL₀ΔT其中,ΔL表示长度的变化,α表示线膨胀系数,L₀表示初始长度,ΔT表示温度的变化。

2. 面膨胀的计算公式:ΔA = 2αA₀ΔT其中,ΔA表示面积的变化,α表示面膨胀系数,A₀表示初始面积,ΔT表示温度的变化。

3. 体膨胀的计算公式:ΔV = βV₀ΔT其中,ΔV表示体积的变化,β表示体膨胀系数,V₀表示初始体积,ΔT表示温度的变化。

热辐射1. 斯特藩—玻尔兹曼定律:P = εσA(T² - T₀²)其中,P表示单位时间内通过单位面积的辐射功率,ε表示发射率,σ为斯特藩—玻尔兹曼常数,A表示面积,T为温度,T₀为参考温度。

高中物理3-3热学知识点归纳(全面、很好)

高中物理3-3热学知识点归纳(全面、很好)

选修3-3热学知识点归纳一、分子运动论1. 物质是由大量分子组成的(1)分子体积分子体积很小,它的直径数量级是(2)分子质量分子质量很小,一般分子质量的数量级是 (3)阿伏伽德罗常数(宏观世界与微观世界的桥梁)1摩尔的任何物质含有的微粒数相同,这个数的测量值:设微观量为:分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m ;宏观量为:物质体积V 、摩尔体积V 1、物质质量M 、摩尔质量μ、物质密度ρ. 分子质量: 分子体积:(对气体,V 0应为气体分子平均占据的空间大小)分子直径: 球体模型: V d N =3A )2(34π 303A 6=6=ππV N V d (固体、液体一般用此模型) 立方体模型:30=V d (气体一般用此模型)(对气体,d 理解为相邻分子间的平均距离) 分子的数量.A 1A 1A A N V V N V M N V N Mn ====ρμρμ2. 分子永不停息地做无规则热运动(1)分子永不停息做无规则热运动的实验事实:扩散现象和布郎运动。

(2)布朗运动布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的无规则运动。

布朗运动不是分子本身的 运动,但它间接地反映了液体(气体)分子的无规则运动。

(3)实验中画出的布朗运动路线的折线,不是微粒运动的真实轨迹。

因为图中的每一段折线,是每隔30s 时间观察到的微粒位置的连线,就是在这短短的30s 内,小颗粒的运动也是极不规则的。

(4)布朗运动产生的原因大量液体分子(或气体)永不停息地做无规则运动时,对悬浮在其中的微粒撞击作用的不平衡性是产生布朗运动的原因。

简言之:液体(或气体)分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因。

(5)影响布朗运动激烈程度的因素固体微粒越小,温度越高,固体微粒周围的液体分子运动越不规则,对微粒碰撞的不平衡性越强,布朗运动越激烈。

(6)能在液体(或气体)中做布朗运动的微粒都是很小的,一般数量级在,这种微粒肉眼是看不到的,必须借助于显微镜。

高中物理培优辅导讲义:专题13-热学(含答案解析)

高中物理培优辅导讲义:专题13-热学(含答案解析)

【知识精讲】一.分子动理论1.分子动理论的基本观点是:物质是由大量分子组成,分子永不停息的做无规则运动,分子之间总是同时存在相互作用的引力和斥力。

布朗运动的永不停息,说明液体分子运动的永不停息;布朗运动的无规则性,说明液体分子运动是无规则的。

分子力是斥力和引力的合力。

2. 解答分子动理论中的估算问题是对分子进行合理抽象,建立模型。

由于固体和液体分子间距很小,因此可以把固体和液体分子看作紧密排列的球体,小球直径即为分子直径。

一般情况下利用球体模型估算固体和液体分子个数、质量、体积、直径等。

设n 为物质的量,m 为物质质量,v 为物质体积,M 为摩尔质量,V 为摩尔体积,ρ为物质的密度。

则(1)分子数N =A A N M m nN ==A A N V v N M v =ρ. (2)分子质量AA N V N M m ρ==0. (3)分子体积A A N M N V v ρ==0 (4)对于固体或液体,把分子看作小球,则分子直径33066AN V v d ππ==。

对于气体,分子之间距离很大,可把每个气体分子所占空间想象成一个立方体,该立方体的边长即为分子之间的平均距离。

(1)若标准状态下气体体积为0V ,则气体物质的量n =30104.22-⨯V ; (2)气体分子间距330A N V v d ==AN M ρ=。

3. “用油膜法估测分子的大小”实验是把液体中油酸分子看做紧密排列的小球,把油膜厚度看做分子直径。

4.物体内所有分子动能的平均值叫做分子平均动能。

温度是分子平均动能的标志。

任何物体,只要温度相同,其分子平均动能就相等。

温度越高,分子平均动能越大。

由分子之间的相互作用和相对位置所决定的能,叫做分子势能。

分子势能与体积有关。

要注意体积增大,分子势能不一定增大。

物体中所有分子热运动的动能与分子势能之和叫做物体内能。

任何物体都有内能。

二.物态和物态变化1.固体和液体都是自然界存在的物质形态。

固体分晶体和非晶体,晶体分单晶体和多晶体。

高中物理热学知识点归纳

高中物理热学知识点归纳

高中物理热学知识点归纳选修3-3热学知识点归纳一、分子运动论1.物质由大量分子组成1) 分子体积很小,直径数量级为…2) 分子质量很小,一般数量级为…3) 阿伏伽德罗常数是宏观世界与微观世界的桥梁,用于测量任何物质含有的微粒数。

2.分子永不停息地做无规则热运动1) 扩散现象和布朗运动是分子无规则运动的实验事实。

2) 扩散现象是不同物质能够彼此进入对方的现象,本质是由物质分子的无规则运动产生的。

3) 布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体微粒的无规则运动,间接反映了液体或气体分子的无规则运动。

4) 布朗运动产生的原因是液体或气体分子永不停息地做无规则运动,对悬浮微粒的撞击作用不平衡。

5) 影响布朗运动激烈程度的因素包括固体微粒大小、温度和周围液体分子运动规律等。

3.分子间存在相互作用力1) 分子间的引力和斥力同时存在,实际表现为分子引力和斥力的合力。

2) 分子间的引力和斥力只与分子间距离有关,与分子的运动状态无关。

分子间的引力和斥力随着分子间距离r的增大而减小,随着分子间距离r的减小而增大。

但是斥力的变化比引力的变化快。

分子力F和距离r的关系如下图所示(其中r1=r,数量级为10^-10m)。

物体内部分子做热运动的动能称为分子动能,温度是物体分子热运动的平均动能的标志。

分子间相对位置决定的势能称为分子势能。

当分子力做正功时,分子势能减小;当分子力作负功时,分子势能增大。

当r=r0时,即分子处于平衡位置时,分子势能最小。

不论r从r0增大还是减小,分子势能都将增大。

如果以分子间距离为无穷远时分子势能为零,则分子势能随着分子间距离的变化而变化的图像如下图所示。

物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和称为物体的内能。

物体的内能与物体的温度、体积和物质的量都有关系,定质量的理想气体的内能只与温度有关。

内能与机械能不同,内能对应分子的热运动,机械能对应物体的机械运动。

在一定条件下,物体的内能和机械能可以相互转化。

高中物理公式库之热学

高中物理公式库之热学

热学公式库热学1. 热力学温度:T=(273+t)K.2. 热量的计算公式:)(0t t cm Q 吸-=, )(0t t cm Q 放-=.燃料燃烧时放出热量: qm Q 放=,q 表示燃烧值.熔化时吸收的热量或者凝固时放出的热量: Lm Q =,L 表示熔化热. 汽化时吸收的热量或者液化放出的热量: m Q λ=,λ表示汽化热. 热平衡方程: 放吸Q Q =.3. 玻意耳定律:P 1V 1=P 2V 2.推论:12P V V P ∆-=∆. 4. 抽气问题:对于容积为V 0,其内部的气体质量为m 0的容器抽气,每次抽出气体的体积为 ΔV,抽了n 次,剩下的质量为m n ,则: 000)(m VV V m n n ⋅∆+= 要使剩下的质量和原质量的比为0m m n ,则需抽n 次: V V V m m n n∆+=000lg lg. 5. 查理定律:2211T P T P =,推论:T T P P ∆=∆;用摄氏度表示: )2731(0t P P t +=. 6. 盖·吕萨克定律: 2211T V T V =,推论: T T V V ∆=∆;)2731(0t V V t +=. 7. 理想气体状态方程:222111T V P T V P =. 8. 克拉伯珑方程:PV=nRT, RT M PV μ=.密度方程: 222111T P T P ρρ= 9. 热力学第一定律:W+Q=ΔE. 10. 热膨胀:线膨胀,)1(0t l l t α+=;体膨胀, )1(0t V V t α+=.对于均匀各向同性的固体β=3α,对于气体12731-=度β. 10.相对湿度: %100%1002121⨯=⨯=P P B ρρ. 11.毛细现象,液面升高的高度: g r h ρσ2=. 热学公式库.doc电学公式库.doc光学公式库.doc原子原子核公式库.doc所有公式库.doc常用的物理常数.doc常用数学公式库.doc。

物理热学知识点总结高中

物理热学知识点总结高中

物理热学知识点总结高中热学是研究热现象及其规律的科学。

热是一种能量的形式,它的基本特征是能够传递给其他物体或者对其他物体进行工作,是物质的微观动力学或宏观状态的一个重要性质。

热学涉及范围广泛,内容丰富,包括热力学、热传导、热辐射等。

热力学是热学的一个重要分支,它研究的是热能与机械能之间的相互转化关系以及与物质性质之间的相互关系。

热力学的主要内容包括:热力学系统、热力学过程、热力学平衡、热力学第一定律、热机效率等。

热力学系统是指在研究范围内隔离开来的一部分物质,它可以是一个物体也可以是一些物体的集合。

热力学系统可以分为封闭系统、开放系统、孤立系统,其中封闭系统是指系统与外界只通过能量交换而不通过物质交换的系统,开放系统是指系统与外界不光通过能量交换还可以通过物质交换的系统,孤立系统是指系统与外界既不通过能量交换也不通过物质交换的系统。

热力学过程是热力学系统状态的变化,包括等温过程、绝热过程、等容过程、等压过程等。

等温过程是在一定温度下系统状态发生变化的过程,绝热过程是指在过程中系统与外界没有热交换的过程,等容过程是指在过程中系统的容积保持不变的过程,等压过程是指在过程中系统的压强保持不变的过程。

热力学平衡是指系统的各部分都处于平衡状态的状态,主要包括热平衡、力学平衡、相平衡等。

热平衡是指系统内各处温度相等的状态,力学平衡是指系统内各处压强相等的状态,相平衡是指系统内各相之间处于平衡状态的状态。

热力学第一定律是指能量守恒定律,它表明了系统的能量可以由一种形式转化为另一种形式,但总能量不变。

热力学第一定律的表达式为ΔU=Q-W,其中ΔU表示系统内能的变化量,Q表示系统所吸收或放出的热量,W表示系统所做的功。

根据热力学第一定律,热力学过程可以分为等压过程、等容过程、绝热过程等。

热机效率是指热机所做的功与所吸收的热量之比,一般用η表示。

热机效率的最大值是理想热机效率,它与热机的工作物质以及工作温度有关。

对于可逆热机,理想热机效率可以用卡诺定理表示,即η=1-T2/T1,其中T1为热机吸热温度,T2为热机排热温度。

高考物理热学知识点

高考物理热学知识点

高考物理热学知识点热学1.分子动理论、内能2.分子的两种建模方法注意:(1)对于固体、液体,分析分子的直径时,可建立球体模型,分子直径d=.此模型无法计算气体分子直径,对于气体,分析分子间的平均距离时,可建立立方体模型,相邻分子间的平均距离为d=.(2)布朗运动是由成千上万个分子组成的“分子集团”即固体颗粒的运动,间接反映液体(气体)分子的运动。

(3)分子力和分子势能的区别与联系2.固体和液体(1)晶体和非晶体(2)液晶的性质液晶是一种特殊的物质,既可以流动,又可以表现出单晶体的分子排列特点,在光学、电学物理性质上表现出各向异性。

通常在一定温度范围内才显现液晶相的物质。

(3)液体的表面张力使液体表面有收缩到球形的趋势,表面张力的方向跟液面相切。

(4)饱和汽压的特点液体的饱和汽压p s与温度有关,温度越高,饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和汽的体积无关。

(5)湿度①绝对湿度空气的湿度可以用空气中所含水蒸气的压强p来表示,这样表示的湿度叫做空气的绝对湿度.②相对湿度相对湿度定义B=×100%,式中p为空气中所含水蒸气的实际压强,p s为同一温度下水的饱和汽压,p s在不同温度下的值是不同的,温度越高,p s越大;③湿度计空气的相对湿度常用湿度计来测量.相对湿度越小,湿泡温度计上的水蒸发越快,干泡温度计与湿泡温度计所示的温度差越大.3.气体分子运动特点和气体压强(1)气体分子之间的距离大约是分子直径的10倍,气体分子之间的作用力十分微弱,可以忽略不计.(2)气体分子的速率分布规律表现为“中间多,两头少”.(3)温度一定时,某种气体分子的速率分布是确定的,速率的平均值也是确定的,温度升高,气体分子的平均速率增大.(4)气体压强是由气体分子频繁地碰撞器壁产生的,影响气体压强大小的因素(1)宏观上:决定于气体的温度和体积。

(2)微观上:决定于分子的平均动能和分子的密集程度。

4.气体实验定律定律名称比较项目玻意耳定律(等温变化)查理定律(等容变化)盖—吕萨克定律(等压变化)数学表达式p1V1=p2V2或pV=C(常数)=或=C(常数)=或=C(常数)同一气体的两条图线5.平衡状态下气体压强的求法(1)液片法:选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立平衡方程,消去面积,得到液片两侧压强相等方程,求得气体的压强.(2)力平衡法:选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析,得到液柱(或活塞)的受力平衡方程,求得气体的压强.(3)等压面法:在连通器中,同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等.液体内深h处的总压强p=p0+ρgh,p0为液面上方的压强.6.混合气体状态方程将两种不同状态的气体混合在一起,对每一种气体,有,两式左右相加,得对混合后的理想气体,有联立可得:此即混合气体的状态方程,可以推广到多种混合气体的情况。

高中物理教案:热学——理想气体状态方程

高中物理教案:热学——理想气体状态方程

高中物理教案:热学——理想气体状态方程一、介绍理想气体状态方程的概念和意义热学是物理学中的一个重要分支,研究热量和能量传递的规律。

在高中物理课程中,热学也是一个重要的内容。

本教案的主题是理想气体状态方程,旨在帮助学生深入理解气体的特性及其状态方程的推导和应用。

通过本教案的学习,学生将能够掌握理想气体状态方程的概念、意义以及在解决实际问题中的应用。

二、理想气体状态方程的定义和表达式1. 理想气体的定义理想气体是指在一定温度和压力下,分子之间相互无吸引力,且分子间体积可以忽略的气体。

理想气体的状态由其压力、体积和温度决定。

2. 理想气体状态方程的表达式理想气体状态方程的表达式可以用以下公式表示:PV = nRT其中,P表示气体的压力,V表示气体的体积,n表示气体的物质量(以摩尔为单位),R表示气体常数(R的值与气体的性质有关),T表示气体的温度(以开尔文为单位)。

三、理想气体状态方程的推导过程1. 理想气体的压强和分子速度的关系根据气体的动理论,气体的压强与气体分子的速度有关。

当气体分子的速度增加时,气体的压强也会增加;当气体分子的速度减小时,气体的压强也会减小。

2. 理想气体的压强和分子碰撞的关系气体分子碰撞产生压力,根据动量守恒定律和碰撞理论,气体的压强与分子碰撞的频率和分子碰撞的力量有关。

当分子碰撞频率增加或者碰撞力增大时,气体的压强也会增加;当分子碰撞频率减小或者碰撞力减小时,气体的压强也会减小。

3. 理想气体状态方程的推导过程根据理想气体的压强和分子速度、分子碰撞的关系,以及理想气体的状态方程表达式PV = nRT,可以推导出理想气体状态方程的表达式。

四、理想气体状态方程在实际问题中的应用1. 理想气体的体积和温度的关系根据理想气体状态方程PV = nRT,当压力和物质量不变时,可以推导出理想气体的体积与温度的关系为V1/T1 = V2/T2。

这个关系可以用于解决气体的等温、等容和等压变化问题。

高中物理热学知识

高中物理热学知识

高中物理热学知识热学是物理学的一个重要领域,研究物体的热现象和热量的传递。

在高中物理课程中,学习热学知识对于理解能量转化和热力学原理起着关键的作用。

本文将全面介绍高中物理热学的知识。

一、热的概念与性质热是物体内部微观粒子的运动状态,具有传递和平衡的性质。

热量是物体间传递的能量形式,以焦耳(J)为单位表示。

温度是衡量物体热运动强弱的物理量,以摄氏度(℃)或开尔文(K)为单位。

二、热传递的方式热传递有三种方式:传导、对流和辐射。

传导是通过物质内部的分子振动和传递热量。

对流是流体内部由于温度差形成的对流循环传递热量。

辐射是通过电磁波的传播传递热量。

三、热传导热传导是物质内部分子之间的能量传递过程。

金属是良好的热导体,而非金属则大多是热绝缘体。

热导率是衡量物质导热性能的物理量。

四、热容和比热容热容是物体吸收或释放的热量与其温度变化之间的关系。

比热容是单位质量物体在温度上升1摄氏度时吸收或释放的热量。

五、热膨胀热膨胀是物体因温度升高而增大的现象。

线膨胀、面膨胀和体膨胀是物体在不同维度上的膨胀现象。

六、状态方程状态方程描述了物体在不同状态下热力学性质的关系。

理想气体状态方程为PV=nRT,其中P是气体压强,V是体积,n是摩尔数,R是气体常数,T是绝对温度。

七、热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在热学中的表达。

它描述了闭合系统内能量的转化过程,包括热量和功的转化。

八、热力学第二定律热力学第二定律描述了热量只能从温度较高的物体传递到温度较低的物体,不会自发地从低温物体传递到高温物体。

热力学第二定律还引入了熵的概念,描述了系统的无序程度。

九、卡诺循环卡诺循环是一种理想的热机循环,由等温和绝热两个过程组成。

卡诺循环对应的卡诺热机是效率最高的热机,能量损失最低。

十、热力学第二定律的应用:制冷与制热基于热力学第二定律,制冷和制热技术被广泛应用。

制冷过程是将热量从低温区域移动到高温区域,制热过程则相反。

结论高中物理热学知识涉及热的概念与性质、热传递的方式、热容和比热容、热膨胀、状态方程、热力学定律与循环以及热力学在制冷与制热技术中的应用。

高中物理 第四章热力学第一定律

高中物理 第四章热力学第一定律

V1
V V1
V1
若膨胀时, V2 V1,则W 0,说明外界对气体作负功 。
p1V1 p2V2
W RT ln p2
p1
7
等压过程: 等体过程:
W


V2 V1
pdV

p(V2
V1 ),
利用状态方程可得:W R(T2 T1)
dV 0,W 0
三、其它形式的功
内能是系统内部所有微观粒子(如分子、原子等) 的微观的无序运动能以及相互作用势能两者之和。内能 是状态函数,处于平衡态系统的内能是确定的。内能与 系统状态间有一一对应关系。
2、内能定理
从能量守恒定理知道:系统吸热,内能应增加;外界 对系统作功,内能也增加。若系统既吸热,外界又对系统 作功,则内能增量应等于这两者之和。
13
W绝热=U2-U1
1、内能是一种宏观热力学的观点,不考虑微观的本质。
注意
2、内能是一个相对量。
3、热学中的内能不包括物体整体运动的统。 5、有些书上提到的热能实质上是指物体的内能。
14
三、热力学第一定律的数学表达式:
U2 U1 Q W
Q是系统所吸收的能量, W是外界对系统所作的功
•对外界也不产生任 何影响
★ 只有无耗散的准静态过程才是可逆过程。 4
§4.2 功和热量
一、功是力学相互作用下的能量转移
力学相互作用:将力学平衡条件被破坏时所产生的对系统 状态的影响。
在力学相互作用过程中系统和外界之间转移的能量就是功。
热力学认为力是一种广义力,所以功也是广义功。
注意:
1)、只有在系统状态变化过程中才有能量转移。
D、了解循环过程,能计算卡诺循环等简单 循环的效率;

物理高中热学公式

物理高中热学公式

物理高中热学公式1. 热力学第一定律:ΔU = Q + W,其中ΔU为内能变化,Q为系统与外界交换的热量,W为系统所做的功。

2. 热力学第二定律:ΔS = Q/T,其中ΔS为系统熵的变化,Q为热量,T为温度。

3. 热容:C = Q/ΔT,其中C为热容,Q为系统吸收或释放的热量,ΔT为温度变化量。

4. 比热容:c = C/m,其中m为物体的质量。

5. 热传导定律:Q = kAΔT/x,其中Q为热量,k为热导率,A为面积,ΔT为温度差,x为导热距离。

6. 热辐射定律:P = σA(T^4 – T0^4),其中P为单位时间内辐射的能量,σ为斯蒂芬—玻尔兹曼常数,A为发射体参考面积,T为发射体温度,T0为参考温度。

7. 热力学循环效率:η = (W净 / Q热) × 100%,其中W净为系统净工作量,Q热为系统吸收的热量。

8. 热力学效率公式:η = (T1 – T2) / T1,其中T1为热源温度,T2为冷源温度。

9. 热平衡方程:m1c1ΔT1 = m2c2ΔT2,其中m为物体的质量,c为比热容,ΔT为温差。

10. 热力学势公式:G = H – TS,其中G为吉布斯自由能,H为焓,T为温度,S为熵。

11. 熵变公式:ΔS = Qrev / T,其中ΔS为系统的熵变,Qrev为可逆过程吸放热量,T为温度。

12. 等温过程:Q = W,即等温过程中外界对系统所做的功等于系统吸收的热量。

13. 等体过程:W = 0,即等体过程中系统不做功,热量全部转化为内能。

14. 等压过程:W = PΔV,即等压过程中外界对系统所做的功等于压力乘以体积的变化量。

15. 等焓过程:Q = ΔH,即等焓过程中外界与系统的热交换量等于系统焓的变化量。

高中物理选修热学知识点总结

高中物理选修热学知识点总结

高中物理选修热学知识点总结一、分子运动论1.物质是由大量分子组成的2.分子永不停息地做无规则热运动(1)分子永不停息做无规则热运动的实验事实:扩散现象和布郎运动。

(2)XXX运动布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的无规则运动。

布朗运动不是分子本身的运动,但它间接地反映了液体(气体)分子的无规则运动。

(3)实验中画出的布朗运动路线的折线,不是微粒运动的真实轨迹。

因为图中的每一段折线,是每隔30s时间观察到的微粒位置的连线,就是在这短短的30s内,小颗粒的运动也是极不规则的。

(4)XXX运动产生的原因大量液体分子(或气体)永不停息地做无规则运动时,对悬浮在其中的微粒撞击作用的不平衡性是产生XXX运动的原因。

简言之:液体(或气体)分子永不停息的无规则运动是产生XXX运动的原因。

(5)影响XXX运动激烈程度的因素固体微粒越小,温度越高,固体微粒周围的液体分子运动越不规则,对微粒碰撞的不平衡性越强,XXX运动越激烈。

(6)能在液体(或气体)中做布朗运动的微粒都是很小的,一般数目级在,这类微粒肉眼是看不到的,必须借助于显微镜。

3.分子间存在着相互作用力(1)分子间的引力和斥力同时存在,实践表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力。

分子间的引力和斥力只与分子间距离(相对位置)有关,与分子的运动状态无关。

(2)分子间的引力和斥力都随分子间的距离r的增大而减小,随分子间的距离r的减小而增大,但斥力的变化比引力的变化快。

(3)分子力F和距离r的关系如下图4.物体的内能(1)做热运动的分子具有的动能叫分子动能。

温度是物体分子热运动的平均动能的标志。

(2)由分子间相对位置决定的势能叫分子势能。

分子力做正功时分子势能减小;分子力作负功时分子势能增大。

当r=r0即分子处于平衡位置时分子势能最小。

不论r从r0增大还是减小,分子势能都将增大。

如果以分子间距离为无穷远时分子势能为零,则分子势能随分子间距离而变的图象如上图。

高考物理知识点复习顺序

高考物理知识点复习顺序

高考物理知识点复习顺序在备战高考的过程中,科学理论与知识点的复习无疑是一项重要任务。

对于物理科目而言,知识点的复习顺序决定了学习效果和成绩。

因此,合理的复习顺序对于高考物理至关重要。

首先,我们要注意整体框架的构建。

复习顺序应该按照课程纲要的结构与逻辑顺序进行,不仅包括高三上学期的内容,也要将高一、高二的知识点有机地串联起来。

这样做的好处是能够帮助学生全面理解物理学科的内在连接,从而更好地运用知识解决问题。

在具体的知识点复习中,我们可以按照以下顺序进行:1. 力学部分:首先,我们可以从运动学开始,复习匀变速运动、曲线运动等基本概念和公式,并结合典型例题进行巩固。

接着,可以复习牛顿三定律、动量守恒和功、能量等重要原理和定律。

这一部分是力学基础,也是整个物理学科的核心部分。

2. 热学部分:在力学部分复习完毕后,可以转入热学的学习。

重点复习热力学第一、第二定律,热传导、热膨胀等基本概念和内容。

同时,需要熟悉热力学方程和热机效率等重要概念,并能够应用于实际问题中。

3. 电磁学部分:电磁学是物理学科的重点和难点,也是高考中的重要考点。

在复习电磁学部分时,需要从静电学入手,复习电场、电势和电荷分布等基本概念。

接着,应该复习电磁感应、电磁波等内容。

此外,还需熟悉电路原理和电磁场的基本性质,了解电磁感应和电磁波在实际应用中的重要性。

4. 光学部分:光学是高中物理学科的最后一部分,也是高考中的重要考点。

在复习光学部分时,可以从光线的传播、折射和反射入手,学习光的折射定律和反射定律,并且要了解光的色散和偏振等现象。

同时,需要熟悉光学仪器的使用和光的干涉、衍射等重要概念。

综上所述,高考物理知识点的复习顺序应该由整体框架出发,结合课程纲要的结构与逻辑顺序进行。

在具体的复习中,可以按照力学、热学、电磁学和光学的顺序进行。

当然,复习顺序只是一种参考,具体的复习方法还需要因人而异,根据自身的学习能力和时间安排进行调整。

最重要的是保持坚持和较高的学习积极性,通过不断的巩固和练习,全面掌握物理知识点,为高考取得好成绩打下坚实的基础。

高中物理热学部分_理想气体状态方程

高中物理热学部分_理想气体状态方程

高中物理热学局部-- 理想气体状态方程一、单项选择题1.一定质量的理想气体,在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p 1、V 1、T 1,在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p 2、V 2、T 2,以下关系正确的选项是A .p 1 =p 2,V 1=2V 2,T 1= 21T 2 B .p 1 =p 2,V 1=21V 2,T 1= 2T 2C .p 1 =2p 2,V 1=2V 2,T 1= 2T 2D .p 1 =2p 2,V 1=V 2,T 1= 2T 22.理想气体的内能与温度成正比。

如下图的实线为汽缸内一定 质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线,那么在整个过程中汽缸内气体的内能 A.先增大后减小 B.先减小后增大 C.单调变化 D.保持不变3.地面附近有一正在上升的空气团,它与外界的热交热忽略不计.大气压强随高度增加而降低,那么该气团在此上升过程中〔不计气团内分子间的势能〕 A.体积减小,温度降低 B.体积减小,温度不变 C.体积增大,温度降低 D.体积增大,温度不变4.以下说法正确的选项是A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量C. 气体分子热运动的平均动能减少,气体的压强一定减小D. 单位面积的气体分子数增加,气体的压强一定增大5.气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和,其大小与气体的状态有关,分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的 A .温度和体积 B .体积和压强 C .温度和压强 D .压强和温度6.带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。

气体开场处于状态a ,然后经过过程ab 到达状态b 或进过过程ac 到状态c ,b 、c 状态温度一样,如V-T 图所示。

设气体在状态b 和状态c 的压强分别为Pb 、和PC ,在过程ab 和ac 中吸收的热量分别为Qab 和Qac ,那么A. Pb >Pc ,Qab>QacB. Pb >Pc ,Qab<QacC. Pb <Pc ,Qab>QacD. Pb <Pc ,Qab<Qac7.以下说法中正确的选项是A.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大B.气体的体积变小时,单位体积的分子数增多,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多,从而气体的压强一定增大C.压缩一定量的气体,气体的内能一定增加D.分子a 从远处趋近固定不动的分子b ,当a 到达受b 的作用力为零处时,a 的动能一定最大8.对一定量的气体,假设用N 表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数,那么 A 当体积减小时,V 必定增加B 当温度升高时,N必定增加C 当压强不变而体积和温度变化时,N必定变化D 当压强不变而体积和温度变化时,N可能不变二、双选题9.一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功〞,他用打气筒给4只一样的气球充以相等质量的空气〔可视为理想气体〕,然后将这4只气球以一样的方式放在程度放置的木板上,在气球的上方放置一轻质塑料板,如下图。

高中物理热学知识点归纳

高中物理热学知识点归纳

⾼中物理热学知识点归纳选修3-3热学知识点归纳⼀、分⼦运动论1.物质是由⼤量分⼦组成的(1)分⼦体积分⼦体积很⼩,它的直径数量级是10?10m(2)分⼦质量分⼦质量很⼩,⼀般分⼦质量的数量级是10?26kg(3)阿伏伽德罗常数(宏观世界与微观世界的桥梁)1摩尔的任何物质含有的微粒数相同,这个数的测量值:N A =6.02×1023mol ?1设微观量为:分⼦体积V0、分⼦直径d 、分⼦质量m ;宏观量为:物质体积V 、摩尔体积V1、物质质量M 、摩尔质量µ、物质密度ρ.分⼦质量:A A N V N m 1µρ==分⼦体积: V 0=V VV V =V1V V (对⽓体V0应为⽓体分⼦平均占据的空间⼤⼩)分⼦直径:球体模型: V d N =3A )2(34π 303A 6=6=ππV N V d (固体、液体⼀般⽤此模型)⽴⽅体模型:30=V d (⽓体⼀般⽤此模型)(对⽓体,d 理解为相邻分⼦间的平均距离)分⼦的数量.A 1A 1A A N V V N V M N V N M n ====ρµρµ2.分⼦永不停息地做⽆规则热运动(1)分⼦永不停息做⽆规则热运动的实验事实:扩散现象和布郎运动。

(2)扩散现象:不同物质能够彼此进⼊对⽅的现象。

本质:由物质分⼦的⽆规则运动产⽣的。

(3)(3)布朗运动(4)布朗运动是悬浮在液体(或⽓体)中的固体微粒的⽆规则运动。

布朗运动不是分⼦本⾝的运动,但它间接地反映了液体(⽓体)分⼦的⽆规则运动。

(5)①实验中画出的布朗运动路线的折线,不是微粒运动的真实轨迹。

(6)因为图中的每⼀段折线,是每隔30s时间观察到的微粒位置的连线,就是在这短短的30s内,⼩颗粒的运动也是极不规则的。

(7)②布朗运动产⽣的原因(8)⼤量液体分⼦(或⽓体)永不停息地做⽆规则运动时,对悬浮在其中的微粒撞击作⽤的不平衡性是产⽣布朗运动的原因。

简⾔之:液体(或⽓体)分⼦永不停息的⽆规则运动是产⽣布朗运动的原因。

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● 热学 1.分子动理论:
①物质由大量分子组成,(直径数量级,直径数量级10-10m 埃A 10-9m 纳米nm ,单分子油膜法d =V/S)
mol
A M N m =
mol A V
N v
= N A 是联系宏观世界和微观世界的桥梁 ②分子永不停息做无规则的热运动 (扩散、布朗运动是固体小颗粒的无规则运动,它能反映出液体分子的运动) ③分子间存在相互作用力,
(注意:引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小,但斥力变化得快。

分子力是指引力和斥力的合力。


热点:由r 的变化讨论分子力、分子动能、分子势能的变化
2.物体的内能:决定于物质的量、T 、v (对于理想气体,认为没有势能,其内能只与温度有关)
一切物体都有内能(由微观分子动能和势能决定而机械能由宏观运动快慢和位置决定)、有惯性、有固有频率、都能辐射红外线、都能对光发生衍射现象、对金属都具有极限频率、对任何运动物体都有波长与之对应(德布罗意波长)
内能的改变方式:做功(转化)外对其做功;热传递(转移)吸收热量 注意(符合法则)热量只能自发地从高温到低温物体,低到高也可以,但要引起其它变化(热的第二定律) 3.热力学三大定律: 第一、第二类永动机是怎样的机器?
热力学第一定律:ΔE =W+Q ⇔能的转化守恒定律⇔第一类永动机不可能制成. 符号法则: 体积增大,气体对外做功,W 为“一”;体积减小,外界对气体做功,W 为“+”。

气体从外界吸热,Q 为“+”;气体对外界放热,Q 为“一”。

温度升高,内能增量∆E 是取“+”;温度降低,内能减少,∆E 取“一”。

三种特殊情况: (1) 等温变化∆E=0,即 W+Q=0 (2) 绝热膨胀或压缩:Q=0即 W=∆E (3)等容变化:W=0 ,Q=∆E
热学第二定律⇔
(1)第二类永动机不可能制成 实质:涉及热现象(自然界中)的宏观过程都具有方向性,是不可逆的
(2)热传递方向表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导有方向性)
(3)机械能与内能转化表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化具有方向性)。

热力学第三定律:热力学零度不可达到。

T=t+273.15
气体压强:宏观F P S
= 微观:分子频繁撞击
一定质量的理想气体状态方程:公式:T PV
=恒量 或 222111T V P T V P =(含密度式:P T P T 111222
ρρ=)
4 、 理想气体三个实验定律:注意:计算时公式两边T 必须统一为热力学单位,其它两边单
位相同即可。

(1) 玻意耳定律:m 一定,T 不变 P 1V 1 = P 2V 2 或 PV = 恒量 (2)查里定律: m 一定,V 不变 P T P T 1
122
= 或
P T =恒量 或 P t = P 0 (1+t
273
)
(3) 盖·吕萨克定律:m 一定,T 不变 V T V T V T
V t 11
2
=
==或
恒量或V 0 (1+t 273)
5、克拉伯龙方程式: PV=n RT=M RT μ
(R 为普适气体恒量,n 为摩尔数)
热学部分
1、油膜法测分子大小原理公式:d S V ⨯=
2、物质的密度公式:V
m
V M mol ==ρ
3、物质的量的计算公式:mol
V V M m n == 4、估算分子的质量:A
0N M m =
5、估算分子的体积(固、液体):A
mol
0N V V = 6、估算分子的数目:A N n N ⨯= 7、估算固、液分子的直径:3
V 6d π
=
8、估算气体分子间间距:30V a = 9、热力学温度公式:15.273t T += 10、热力学第一定律:W Q U +=∆ 11、热机的效率::从热源吸收的热量)
:热机做的功;(Q W %100Q
W
⨯=
η mol 23A A 2~8M V n N N N 6.0210≈⨯注:公式中::摩尔质量:摩尔体积
:物质的量:分子数目:阿伏伽德罗常数()
12、理想气体状态方程:
(常量)c T
PV
=


(:普适气体常量,:摩尔质量;:气体质量;(或:k mol J 31.8R R M m RT M m PV T V P T V P 222111⋅≈==* 13*、伯努利方程:(常量)流动的液体:c hg P 2
21=++ρρν (常量)
流动的气体:c P 221=+ρν 14*、玻意耳定律:(条件:温度不变)(常量)或2211V P V P c PV == 15*、查理定律:(条件:体积不变)
)或(2
1210t T T
P P 273t 1P P =+
= 16*、盖·吕萨克定律:(条件:压强不变)
)或(2
1210t T T
V V 273t 1V V =+
= 说明:1、带有“*”为非高考要求公式,仅作了解;
2、等质量的理想气体几个过程的变化分析方法: ①绝热过程:(外界对气体做的功)W U 0Q =∆⇒=
②等P 、V 或T 过程:先由理想气体状态方程(公式12)判断出P 、V 、T 的变化
③联系过程:W U Q W V V W U T T U -∆=↑↑→↑
∆↑→∆,:,:;。

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