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高三化学热力学知识点

高三化学热力学知识点

高三化学热力学知识点热力学是研究热和能量转化关系的科学。

而热力学的核心内容之一就是热力学系统中的能量变化。

对于高三化学学习者来说,掌握热力学的知识点是至关重要的。

本文将从热力学的基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律以及熵的概念等几个方面,详细介绍高三化学热力学的知识点。

一、热力学的基本概念1. 系统和环境:在热力学中,我们将研究的对象称为系统,而系统外部的一切都称为环境。

2. 热力学的热量和功:热量是能量以热传递的方式流入或流出系统,而功则是能量以非热传递的方式流入或流出系统。

3. 热力学第一定律:热力学第一定律表明能量守恒,即一个孤立系统的内能变化等于热量与功的代数和。

二、热力学第一定律1. 内能:内能是一个物体的微观粒子的热运动所具有的能量,它包括分子的平动能、转动能和振动能等。

2. 等容过程:在等容过程中,系统的体积保持不变,从而没有对外进行功,因此内能的变化只取决于热量的变化。

3. 等压过程:在等压过程中,系统的压强保持不变,系统对外做功的大小等于压强乘以体积变化。

三、热力学第二定律1. 热力学第二定律的表述:热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体,而只有通过外界做功的方式才能实现。

2. 热力学第二定律的应用:热力学第二定律除了可以解释自然界中很多现象外,还可以解释永动机的不可能性。

四、熵的概念1. 熵的定义:熵是度量物质的无序程度的物理量,熵增原理规定了自然界中熵的增加趋势。

2. 熵与热力学过程:在一个孤立系统中,熵增是不可逆过程的本质特征,而等熵过程则是可逆过程的特征。

3. 熵的计算:根据熵的定义和统计热力学的理论,可以计算一些化学反应的熵变。

总结:通过对热力学的基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律以及熵的概念等知识点的学习,我们可以更好地理解热力学的基本原理和应用。

对于高三化学学习者来说,热力学作为一门重要的学科,掌握其知识点是提高学习成绩的关键。

通过不断的学习和实践,我们能够更好地理解和应用热力学,在考试中取得好成绩。

大学物理-热力学基础必考知识点

大学物理-热力学基础必考知识点

第九章 热力学基础主要内容一.准静态过程(理想过程,在P-V 图中代表一条线) 系统从一个平衡态到另一个平衡态,中间经历的每一状态都可以近似看成平衡态(平衡态在P-V 图中代表一个点)过程。

二.理想气体状态方程:112212PV PV PV C T T T =→=; m PV RT M'=; P nkT = 8.31J R k mol =;231.3810J k k -=⨯;2316.02210A N mol -=⨯;A R N k =三.热力学第一定律Q E W =∆+;dQ dE dW =+…1.气体做功 21V V W Pdv =⎰ (规定气体对外做功>0 )2.Q (规定气体从外界吸收热量>0,过程量,只有在某个过程中才有意义)3.2121()V m V m m m dE C dT E E C T T M M ''=-=- 或 (状态量,理想气体内能只取决于温度,内能变化公式适用于任意的过程。

),2V m i C R =,=,P +22m i C R (i 为自由度,单原子分子自由度为3,双原子分子为5,多原子分子为6), =+,P ,m V m C C R ,气体比热容比:γ=>,,1P m V m C C四.热力学第一定律在理想气体的等值过程和绝热过程中的应用1. 等体过程-2(V m T 2. 等压过程⎧=⋅-=-⎪⎪⎪=∆+=-=⋅∆⎨⎪⎪∆=-∆⎪⎩21212121()()+2()2()=2p m V m m W P V V R TT M m i Q E W C T T P VM mi E C T T P V M;3.等温过程212211T T E E m V m p Q W RTln RTlnM V M p -=⎧⎪''⎨===⎪⎩1. 绝热过程210()V m Q W E C T T ν=⎧⎪⎨=-∆=--⎪⎩绝热方程1PV C γ=, -12V T C γ= ,13P T C γγ--= 。

热力学基础知识

热力学基础知识

热力学基础知识热力学是一门研究能量转化与传递的学科,是自然科学的基础。

热力学的概念源于研究热与功之间的相互转化关系,以及能量在物质之间的传递过程。

本文将通过介绍热力学的基本概念、热力学定律和热力学过程,帮助读者了解热力学的基础知识。

1. 热力学的基本概念热力学研究的对象是宏观体系,即指由大量微观粒子组成的物质系统。

热力学通过对体系的宏观性质进行观察和测量,来揭示物质和能量之间的关系。

热力学的基本概念包括系统、热、功、状态函数等。

系统是热力学研究的对象,可以是孤立系统、封闭系统或开放系统。

孤立系统与外界不进行物质和能量交换,封闭系统与外界可以进行能量交换但不进行物质交换,开放系统则可以进行物质和能量的交换。

热是能量的一种传递方式,是由高温物体向低温物体传递的能量。

热的传递方式有导热、对流和辐射。

功是对系统做的物质微观粒子在宏观层面的效果,是由于力的作用而引起物体位移的过程中所做的功。

例如,当一个物体被推动时,根据物体受力和运动方向的关系,可以计算出所做的功。

状态函数是由系统的状态决定的宏观性质,不依赖于热力学过程的路径,只与初态和终态有关。

常见的状态函数有温度、压力、体积等。

2. 热力学定律热力学定律是热力学基础知识的核心内容,揭示了宏观物质之间相互作用的规律。

第一定律:能量守恒定律,能量既不能被创造,也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。

热力学第一定律表达了能量的守恒关系,即系统的内能变化等于吸收的热量与做的功的差。

第二定律:热力学第二定律描述了自然界的能量传递过程中不可逆的方向。

它说明热量会自发地从高温物体传递到低温物体,而不会反向传递。

热力学第二定律还提出了热力学箭头的概念,即自然界中某些过程的方向是不可逆的。

第三定律:热力学第三定律说明在绝对零度(0K)下,熵(系统的无序程度)将趋于最低值。

此定律进一步阐述了热力学中的温标和熵的概念。

3. 热力学过程热力学过程描述了系统由一个状态转变为另一个状态的过程。

第一章热力学基础知识

第一章热力学基础知识

h u Pv
式中,u——物质的内能,J/ kg P——压力,Pa v ——比容,m3/ kg 关于焓的绝对值是无法测量和计算出来的。通常都选择某一个状态作为焓 的起点,其他状态点的焓值均是与该点焓的差值。在制冷工程中,一般取0℃ 时饱和液体的比焓为200.00 kJ/ kg。关于比焓的绝对值是无法求出的,实用中 也没有必要求出,因为只要知道同一种物质由一种状态变化到另一种状态时 ,比焓的变化量就可以了。
1.1.2.2表压力
表压力也称相对压力,通常用P(或Pb)表示,其单位常采用MPa或Kpa。 绝对压力与表压力有以下关系:绝对压力 = 表压力 +当地大气压(约0.1MPa)
1.1.2.3真空度
真空度也称负压力,以Pz表示,其单位常采用Pa或Kpa。 真空度与表压力有以下关系:真空度=当地大气压(约0.1MPa)―表压。
温度
1.1.1.1热力学温标 : 热力学温标也称绝对温标, 通常用T表示,其单位用符号K(读做“开尔文”) 表示。 1.1.1.2摄氏温标 : 国际单位制(SI)规定摄氏温标 为实用温标,摄氏温度用t表示,其单位是℃。摄氏 温标规定,在1标准大气压下,纯冰的融点是0℃, 纯水的沸点为100℃,两者之间等分为100格,每一 格就是1℃。摄氏温标的每1℃与热力学温标的每1K 相同。 摄氏温度T(K)与热力学温度之间的关系是:
1.2热力学的定律
▍ 1.2. 1热力学第零定律表述为 :如果两个物体分 别和第三个物体处于热平衡,则它们彼此之间也一 定处于热平衡。 在温度的测量中,温度计即为第零定律中的第三个物 体。
▍ 1.2.2热力学第一定律可以表述为 : 在任何发生能量转换的热力过程中,转换前后能量的总量维持恒 定。 热力学第一定律也可以表述为:“永动机”是不可能创造成功的。

化学热学知识点总结

化学热学知识点总结

化学热学知识点总结一、热力学基本概念热力学是研究物体内部能量和物质间能量相互转化的物理学科,并且研究物体内能量的传递和扩散规律以及热现象的规律。

热力学研究的主要对象是热、功和能量。

热是由于温度差引起的能量传递。

功是由于力的作用引起的能量转化。

能量是物体具有的使其能够进行工作的物理量(如物体的动能、势能、内能等)。

热力学的热、功和能量是相互联系、相互转化的。

二、状态函数状态函数是在描述过程时与路径无关的,只与初始和终了状态有关的函数。

例如,压强、温度、体积等。

状态函数的改变与路径无关,只与初末状态有关,与路径无关意味着状态函数的变化值与过程取向无关,所以状态函数的变化必须是由初末状态决定的。

状态函数的改变与路径无关因为它们的改变只与初末态有关。

但对于某些状态函数来说,虽然它与系统的性质本身无关,但是它的改变却能使心理特性发生变化。

三、热力学定律热力学定律是热力学的基本规律,它描述了能量的转化和传递规律。

热力学定律包括零法则、第一定律、第二定律、第三定律。

零法则:如果两个系统与第三个系统分别处于热平衡状态,那么这两个系统之间也一定处于热平衡。

第一定律:能量守恒,即能量不能被创造或消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从一个形式转化为另一形式。

它也可以表述为:系统的内能增量等于系统所吸收的热量与所作的功的代数和。

第二定律:热能不可能自发地从低温物体传递到高温物体,热力学过程不可逆的方向是从低温物体向高温物体传递热量的方向。

第三定律:当温度接近绝对零度时,是熵趋于常数。

这意味着,不可能通过有限数量次的操作使任何系统冷却至绝对零度。

四、热力学方程热力学方程是描述物质热力学性质的方程,其中包括理想气体状态方程、范德华方程等。

理想气体状态方程为P = nRT。

范德华方程为(P + a/V^2)(V - b) = RT。

热力学方程不仅可以用于计算压强、温度、体积等参数的关系,还可以从中推导出其他热力学性质的关系。

物理中的热力学知识点

物理中的热力学知识点

物理中的热力学知识点热力学是研究热与能量之间相互转化关系的科学。

在物理学中,热力学是一门重要的学科,它涵盖了很多基本概念和重要定律。

这篇文章将介绍一些物理中的热力学知识点,包括热传导、热膨胀、理想气体定律等。

一、热传导热传导是物体内部或不同物体之间热量传递的过程。

根据热传导的原理,热量会从高温物体传递到低温物体,直到两者达到热平衡。

热导率是描述物质传导性能的物理量,单位是热导率每秒每米每开尔文(W/(m·K)),最常见的例子是热传导在金属中的传播。

二、热膨胀热膨胀是物体在升温时增大体积或长度的现象。

物体的热膨胀系数与物质的种类有关,通常用线膨胀系数、表膨胀系数和体膨胀系数来描述。

对于线膨胀来说,线膨胀系数α定义为单位长度的物体在温度升高1摄氏度时的长度变化比例。

热膨胀在日常生活中有很多应用,例如随温度变化引起的铁路、桥梁等建筑物的晃动和变形问题。

三、理想气体定律理想气体定律是研究气体行为的基本规律,包括Boyle定律、Charles定律和Avogadro定律。

Boyle定律表明,温度不变时,气体的压强与体积成反比。

Charles定律表明,压强不变时,气体的体积与温度成正比。

Avogadro定律表明,压强和温度不变时,气体的体积与所含粒子数成正比。

根据理想气体定律,我们可以推导出理想气体状态方程,即普遍适用于大多数气体的方程式。

它表示为PV = nRT,其中P是气体的压强,V是气体的体积,n是气体的物质量,R是气体常数,T是气体的温度。

热力学的其他重要知识点包括热容、热功和热效率等,它们在研究能量转化和热力学循环方面有着重要的应用。

总结:物理中的热力学知识点包括热传导、热膨胀和理想气体定律等。

通过对这些知识的学习和理解,我们可以更好地理解和应用热力学原理。

热力学在工程领域、天文学、地球科学等各个领域均具有重要的应用价值,为人们解决实际问题提供了理论基础。

在今后的学习和研究中,我们应该深入了解热力学的原理和定律,不断拓宽自己的知识面,为科学研究和实践工作做出贡献。

热力学知识点

热力学知识点
6晶间偏析:固溶体中溶质原子分布不均匀,在晶界发生溶质原子的富集或是贫化,对材料的性能产生影响,本质上是一种热力学平衡状态。
填空题
1 A-B二元系固溶体,如果 >0,而且温度不高,则摩尔自由能曲线所形成拐点。这时整个成分范围可以分成三个区域,分别称为:稳定区、失稳区和亚稳区
2在固溶体的亚稳区成分范围内,固溶体会发生分解,但不能以失稳分解的机制发生,而要通过普通的形核长大机制进行。
2试证明晶界偏析这一热力学现象的平衡判据——平行线法则
3试在摩尔自由能成分曲线即Gm-X图中标出,一个二元固溶体α,析出同结构固溶体的相变驱动力和形核驱动力,并分析对两组元的相互作用能和温度有何要求,析出什么成分的晶核时驱动力最大。
计算题
1Байду номын сангаас
3第二相析出是指从过饱和固溶体中析出另一结构的相
4弯曲表面的表面张力 和附加压力P的关系式为 ,假设弯曲表面的半径为r.
5根据Trouton定律:多数物质的液体在沸点汽化时的熵变约是气体常数R的11倍
论述题
1如图所示A-B二元系中,成分低于 的γ单相可以通过无扩散相变,转变成同成分不同结构的α单相。若γ相及α相都可以用正规溶体近似描述,试写出其无扩散相变驱动力表达式并加以证明。
计算题
1已知Fe-W合金中,W在γ相及α相中的分配系数 ,α中W的含量为 ,试求在1100OC下,纯铁的相变自由能
2在Fe-Sb合金中,Sb在γ相及α相中的分配系数 ,试计算在1100OC下两相的平衡成分。已知在1100OC下,纯铁的相变自由能 =-116J•mol-1
3如果A-B二元系中的固相的相互作用键能具有成分依存性,关系为 ,试求溶解度间隙的顶点温度。
4一级相变:压力一定时,在可逆相变温度下,成分不变相变的母相和新相化学势相等,而化学势对温度、压力的一阶偏微分不等的相变。特点是发生一级相变时会伴随体积和熵(焓)的突变。

热力学基础知识点总结

热力学基础知识点总结

热力学基础知识点总结
热力学是研究能量转化与传递规律的科学,主要包括以下基础知识点:
1. 系统与环境:热力学研究的对象是一个被称为系统的物体、组织或区域,而系统与其周围的一切被称为环境。

2. 状态量与过程量:状态量是描述系统状态的量,如温度、压力、体积等,它们只依赖于系统的初始和最终状态;而过程量是描述系统变化过程中的性质,如热量、功等。

3. 热平衡与温度:当两个物体处于热平衡时,它们之间不存在热量的净传递,此时它们的温度相等。

4. 热传递与热传导:热传递是指热量从高温物体流向低温物体的过程,可以通过热传导、辐射和对流等方式实现。

热传导是通过物质分子间的碰撞传递热量的过程。

5. 热容与比热容:热容是指物体吸收或释放单位温度变化所需的热量,而比热容是单位质量物质所需的热量。

6. 理想气体状态方程:理想气体状态方程描述了理想气体的压力、体积和温度之间的关系,常用的方程有理想气体状态方程
(PV=nRT)和绝热过程公式(PV^γ=常数)。

7. 熵与熵增:熵是描述系统无序度的物理量,熵增原理表明在孤立系统中,熵总是增加的。

8. 热力学第一定律:热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的表现,它表明能量可以从一个形式转化为另一个形式,但总能量守恒。

9. 热力学第二定律:热力学第二定律是描述热量传递方向性的原理,它指出热量只能从高温物体传递到低温物体,不会自发地从低温物体传递到高温物体。

10. 吉布斯自由能:吉布斯自由能是描述系统在恒温、恒压条件下的可用能量,通过最小化吉布斯自由能可以预测系统的平衡态。

这些是热力学基础知识点的概述,它们在热力学的研究和应用中扮演着重要的角色。

热力学复习知识点汇总

热力学复习知识点汇总

概 念 部 分 汇 总 复 习第一章 热力学的基本规律1、热力学与统计物理学所研究的对象:由大量微观粒子组成的宏观物质系统其中所要研究的系统可分为三类孤立系:与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统; 闭系:与外界有能量交换但没有物质交换的系统; 开系:与外界既有能量交换又有物质交换的系统。

2、热力学系统平衡状态的四种参量:几何参量、力学参量、化学参量和电磁参量。

3、一个物理性质均匀的热力学系统称为一个相;根据相的数量,可以分为单相系和复相系。

4、热平衡定律(热力学第零定律):如果两个物体各自与第三个物体达到热平衡,它们彼此也处在热平衡.5、符合玻意耳定律、阿氏定律和理想气体温标的气体称为理想气体。

6、范德瓦尔斯方程是考虑了气体分子之间的相互作用力(排斥力和吸引力),对理想气体状态方程作了修正之后的实际气体的物态方程。

7、准静态过程:过程由无限靠近的平衡态组成,过程进行的每一步,系统都处于平衡态。

8、准静态过程外界对气体所作的功:,外界对气体所作的功是个过程量。

9、绝热过程:系统状态的变化完全是机械作用或电磁作用的结果而没有受到其他影响。

绝热过程中内能U是一个态函数:A B UU W -= 10、热力学第一定律(即能量守恒定律)表述:任何形式的能量,既不能消灭也不能创造,只能从一种形式转换成另一种形式,在转换过程中能量的总量保持恒定;热力学表达式:Q W U U A B +=-;微分形式:W Q Ud d d +=11、态函数焓H :pV U H +=,等压过程:Vp U H ∆+∆=∆,与热力学第一定律的公式一比较即得:等压过程系统从外界吸收的热量等于态函数焓的增加量。

12、焦耳定律:气体的内能只是温度的函数,与体积无关,即)(T U U =。

13.定压热容比:ppT H C ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=;定容热容比:V V T U C ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂= 公式:nR C C V p=-14、绝热过程的状态方程:const =γpV ;const =γTV ;const 1=-γγT p 。

热力学重点知识总结(期末复习必备)

热力学重点知识总结(期末复习必备)

热力学重点知识总结(期末复习必备)热力学重点知识总结 (期末复必备)1. 热力学基本概念- 热力学是研究物质和能量转化关系的科学领域。

- 系统:研究对象,研究所关注的物体或者物质。

- 环境:与系统相互作用的外部世界。

- 边界:系统与环境之间的分界面。

2. 热力学定律第一定律:能量守恒定律- 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只会在不同形式之间转化。

- $\Delta U = Q - W$,其中 $U$ 表示内能,$Q$ 表示传热量,$W$ 表示对外界做功。

第二定律:热力学箭头定律- 热量不会自发地从低温物体传递到高温物体,而是相反的方向。

- 热量自发地会沿着温度梯度从高温物体传递到低温物体。

- 第二定律的一个重要应用是热机效率计算:$\eta =\frac{W}{Q_H}$,其中 $Q_H$ 表示从高温热源吸收的热量,$W$ 表示对外界做的功。

第三定律:绝对零度定律- 温度无法降低到绝对零度,即 $0$K 是一个温度的下限。

- 第三定律提供了热力学的温标基准,即绝对温标。

3. 热力学过程绝热过程- 绝热过程是指在过程中不与环境发生热量交换的过程。

- 绝热过程中,系统的内能会发生改变,但传热量为零。

等温过程- 等温过程是指在过程中系统与环境保持恒定的温度。

- 在等温过程中,系统的内能不变,但会发生热量交换。

绝热可逆过程- 绝热可逆过程是指绝热过程与可逆过程的结合。

- 在绝热可逆过程中,系统不仅不与环境发生热量交换,还能够在过程中达到热力学平衡。

4. 热力学系统分类封闭系统- 封闭系统是指与环境隔绝,但能够通过物质和能量交换来进行工作的系统。

开放系统- 开放系统是指与环境可以进行物质和能量交换的系统,也称为流体系统。

孤立系统- 孤立系统是指与环境既不进行物质交换,也不进行能量交换的系统。

5. 热力学熵- 熵是热力学中一个重要的物理量,表示系统的无序程度或混乱程度。

- 熵的增加反映了系统的混乱程度的增大,熵的减少反映了系统的有序程度的增大。

热力学提纲

热力学提纲

热力学提纲热力学初步第一节热力学基本概念一、体系1.敞开体系;2.封闭体系;3.孤立体系。

二、环境三、状态及状态函数四、过程与途径五、广度(容量)性质及强度性质六、热力学第一定律,热和功七、化学反应的热效应(Q P Q v )、焓(H)1. 反应热(化学反应的热效应)2.焓(H)3.等压反应热(Q p)4.等容反应热5.ΔH的物理意义6. Q p与Q v之间的关系7. 适用条件8.反应热的测定9.热化学方程式10. 热力学标准态11.反应的焓变12.标准摩尔生成焓第二节盖斯定律,标准生成焓和反应热计算1. 盖斯定律2.应用条件3.①熔解热:②无限稀释溶液③离子生成热4.焓变的计算公式5.利用标准焓可计算某一化学反应的反应热6. 由燃烧热计算反应热7.键焓第三节过程的自发性, 熵, 热力学第二、三定律一、过程的自发性二、熵与熵变三、熵变与过程的方向1.热温熵2.熵的应用3.热力学第二定律4.⊿r H m&,⊿r S m&对反应自发性的影响5.结论第四节自由能与化学反应进行的方向一、自由能函数的定义二、吉布斯-赫姆霍兹方程三、标准生成自由能⊿f G m&四、化学反应中过程自由能变⊿f G m&的计算五、热力学函数的变化五、反应自发性的判断第五节热力学函数的计算及初步应用一、几个热力学函数二、计算及应用三、电池电动势与化学反应Gibbs自由能1、电池电动势与化学反应Gibbs自由能的关系2、电池标准电动势和平衡常数例1:用弹式量热计测得298K时,燃烧1mol正庚烷的恒容反应热为- 4807.12 kJ.mol-1,求其Qp值。

例2: 在101.3 kPa条件下,373 K时,反应2H2(g)+ O2(g) ==== 2H2O(g) 的等压反应热是- 483.7 kJ.mol–1,求生成1mol H2O(g)反应时的等压反应热Q P及恒容反应热Q V。

例3:计算CaCO3(s) =CaO(s) + CO2 (g)反应的热效应。

热力学常识

热力学常识
密闭容器内部的真实压力。 它等于表压力与外部环境大气压力之和。
真空
密闭容器内部的绝对压力小于外部 环境压力时的状态。
不凝性气体
在机组内部温度和压力条件下,既不凝结 亦不能被溴化锂和冷剂水吸收的气体。 不凝性气体存在于机组内部,将影响机组 真空,减少机组出力。 如果其中含有氧气还将导致机组锈蚀,严 重缩短机组使用寿命。
要实现“六度皆优”,必须做到“四优”:设计 优化、设备优质、施工优良、保养优秀。
空调
38℃ 26℃
冷水 系统
冷却水 系统
37℃
26℃
38℃
30℃
制冷
指在某一特定环境内制造出比周围环境温 度低的“冷”环境。
所谓“冷”环境,是要求“特定环境”中 空气的温度低于“周围环境”的温度,比 如要求室内温度(26℃)低于室外温度 (38℃)等。
二元溶液
两种互相不起化学作用的物质组成的混合物。
这种均匀混合物其内部各种物理性质,如压力、 温度、浓度、密度等在整个混合物中各处都完 全一致。不能用机械的沉淀法或离心法将它们 分离为原组成物质。
例如:溴化锂溶液就是一种二元溶液,溴化锂 是溶质,水是溶剂。在标准大气压下,溴化锂 溶液中水的沸点是 100℃,而溴化锂的沸点为 1265℃,两者相差甚大,因此,溶液沸腾时产 生的蒸汽几乎不带溴化锂的成分。
高位热值:燃料中各成分燃烧热与排气口 水份的汽化潜热之和。
低位热值:高位热值中除去排气口水份的 汽化潜热所剩下的部分。
COP
空调主机的制冷效率或制热效率。 机组制冷量或制热量与机组输入能 量的比值。
练习题:
1.一台制冷量100万大卡的机组,冷水
入口温度14℃,出口温度7℃,则冷水
流量
m3/h。

热力学知识点总结

热力学知识点总结

热力学知识点总结一、热力学基本概念1. 系统和环境在热力学中,将研究的对象称为系统,系统的边界与外界相隔,系统内部可以发生物质的交换和能量的转化。

与系统相对应的是环境,它包括了系统外部的一切与系统有关的物体和能量。

2. 状态函数状态函数是描述系统状态的函数,它的值只与系统的初末状态有关,而与系统的历程无关。

常见的状态函数有热力学势函数、温度、压强、内能、焓等。

3. 热力学过程系统经历的状态变化称为热力学过程,根据系统对外界的能量交换形式,热力学过程可以分为等容过程、等压过程、等温过程、绝热过程等。

4. 热平衡与机械平衡当系统与外界不存在能量和物质的交换时,系统与外界达到热平衡;当系统与外界不存在能量的交换时,系统与外界达到机械平衡。

5. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在热力学的表述,它表明一个系统的内能变化等于系统所吸收的热量与对外做功的代数和。

6. 热力学第二定律热力学第二定律是热力学的一个重要定律,它包括卡诺定律、热力学温标等内容。

热力学第二定律表明自然界的热力学过程是具有一定方向性,永远不可能自发地从低熵状态转变到高熵状态。

7. 热力学第三定律热力学第三定律是阐述了当系统的温度趋近绝对温度零度时,系统的熵趋近于一个有限值的定律,也被称为凝固定律。

二、热力学定律1. 卡诺定律卡诺定律是热力学中的一个重要定律,它规定了热机的最大功率和最大效率。

卡诺定律为研究热机的效率提供了理论基础。

2. 克劳修斯不等式克劳修斯不等式是热力学中的一个重要不等式,它表明热量永远不能完全从低温物体传递到高温物体,且不可能使一个孤立系统中的能量完全转化为功。

3. 热力学温标热力学温标是热力学中的一个重要概念,它是以气体温度的等温过程作为标准的温标。

热力学温标的零点称为绝对零度,对应于绝对热量为零的状态。

4. 熵增加原理熵增加原理是热力学中的一个基本定律,它表明一个孤立系统的熵永远不会减少,在任何自然过程中,系统的总熵都会增加。

热力学复习知识点汇总

热力学复习知识点汇总

热力学复习知识点汇总概念部分汇总复第一章热力学的基本规律1、热力学和统计物理学研究的对象是由大量微观粒子组成的宏观物质系统。

根据能量和物质交换的情况,研究系统可分为孤立系、闭系和开系。

2、热力学系统平衡状态的四种参量是几何参量、力学参量、化学参量和电磁参量。

3、一个物理性质均匀的热力学系统称为一个相,根据相的数量,可以分为单相系和复相系。

4、热平衡定律(热力学第零定律)表述:如果两个物体各自与第三个物体达到热平衡,它们彼此也处在热平衡。

5、符合玻意耳定律、阿氏定律和理想气体温标的气体称为理想气体。

6、XXX方程是对理想气体状态方程作了修正之后的实际气体的物态方程,考虑了气体分子之间的相互作用力(排斥力和吸引力)。

7、准静态过程是由无限靠近的平衡态组成,过程进行的每一步,系统都处于平衡态。

8、准静态过程外界对气体所作的功是个过程量。

9、绝热过程是系统状态的变化完全是机械作用或电磁作用的结果而没有受到其他影响。

绝热过程中内能是一个态函数。

10、热力学第一定律(能量守恒定律)表述:任何形式的能量既不能消灭也不能创造,只能从一种形式转换成另一种形式,在转换过程中能量的总量保持恒定。

11、态函数焓H是系统内能U和体积V的函数,等压过程中,系统从外界吸收的热量等于焓的增加量。

12、焦耳定律表述:气体的内能只是温度的函数,与体积无关。

13、定压热容比Cp是内能U对温度T的偏导数,定容热容比Cv是焓H对温度T的偏导数,两者之差为nR。

14、绝热过程的状态方程为pV^γ=const,TV^(γ-1)=const,其中γ为定压热容比和定容热容比的比值。

15、卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成,正循环为卡诺热机,效率为η=1-T2/T1,逆循环为卡诺制冷机,效率为η=(T1-T2)/T1(只能用于卡诺热机)。

1、获得低温的方法有两种:节流过程和绝热膨胀过程。

在节流过程中,气体的温度会发生变化,这被称为焦耳-汤姆孙效应。

热力学基础知识点

热力学基础知识点

热力学基础知识点1、热力学特性–焓焓是热力学系统的一个特性,其计算公式为:系统内部能量加上系统内气体压力与容积的乘积。

物理意义:单位质量所增加或移走的热量就是物质的焓的变化量。

它的符号为“∆h”。

即h = E + pVh = 焓E = 内部能量p = 压力V = 容积焓的单位千焦/千克- kJ/kg英国热量单位/磅- BTU/lb2、热力学特性–熵在不做功的情况下向物质转移能量,就能增强物质的混乱程度。

这叫做物质的熵。

混乱程度越高,熵就越大。

在不施加功的情况下,这种混乱状态是不可逆的(即无法回到原来的次序)。

例如:1、在不做功的情况下转移能量,能使冰融化成水,但在不施加功的情况下,无法让水重新变成冰。

2、一盒新的扑克牌,所有牌都是依次排列。

通过洗牌,可以打乱牌的顺序。

现在取一盒顺序混乱的扑克牌,然后洗牌。

扑克牌无法回到原来的顺序。

3、拿一罐空气清新剂,按下按钮。

空气清新剂从罐中喷出,飘散到房间四周。

现在想象一下,将空气清新剂收集起来,重新放回罐子里。

做不到,对不对?∆S = Q/TQ = 吸收的热量T = 温度熵的单位千焦/千克•开氏度- kJ/kg.K英国热量单位/磅。

兰氏温标。

- BTU/lb.R2纯物质的特性纯物质的特性可以绘制成图表。

1、压力–温度图(P - T 图)2、温度–熵图(T - S 图)3、温度–焓图(T - h 图)4、压力–焓图(P - h 图)注意:压力–焓图经常用于制冷和空调系统。

现在举例如下:1、温度–焓图(T-h 图)水的温度–焓图水的温度–焓图(不同压力)2、压力–温度图(CO2 相态图)CO2 的压力–温度图3、压力–焓图(P-h 图)4、压力–焓图(P-h 图)1、压力-焓图是纯物质的特性图。

2、图中包含物质的一些更为重要的特性,例如温度、压力、比容、密度、比热、焓或熵。

5、P-h 图和Log(P)-h 图3压力–焓图(Log(P)-h 图)1、压焓图概述1)、图中有三个区域,分别表示液体-混合物- 蒸气2)、这些区域用蓝色的半圆形曲线隔开,这条曲线叫做饱和曲线。

热力学复习知识点汇总

热力学复习知识点汇总

概念部分汇总复习第一章热力学的基本规律1、 热力学与统计物理学所研究的对象:由大量微观粒子组成的宏观物质系统其中所要研究的系统可分为三类孤立系:与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统;闭系:与外界有能量交换但没有物质交换的系统;开系:与外界既有能量交换乂有物质交换的系统。

2、 热力学系统平衡状态的四种参量:几何参量、力学参量、化学参量和电磁参量o3、 一个物理性质均匀的热力学系统称为一个相;根据相的数量,可以分为单相系和复相系。

4、 热平衡定律(热力学第零定律):如果两个物体各自与第三个物体达到热平衡,它们彼此也处在热平衡 ・5、 符合玻意耳定律、阿氏定律和理想气体温标的气体称为理想气体。

6、 范德瓦尔斯方程是考虑了气体分子之间的相互作用力(排斥力和吸引力) ,对理想气体状态方程作了修正之 后的实际气体的物态方程。

7、 准静态过程:过程由无限靠近的平衡态组成,过程进行的每一步,系统都处于平衡态。

8准静态过程外界对气体所作的功:dW pdV ,外界对气体所作的功是个过程量。

9、 绝热过程:系统状态的变化完全是机械作用或电磁作用的结果而没有受到其他影响。

绝热过程中内能 u是一个态函数:W =U B _U A10、热力学第一定律(即能量守恒定律)表述:任何形式的能量,既不能消灭也不能创造,只能从一种形式转换成另一种形式,在转换过程中能最的总量保持恒定;热力学表达式: U B _U A 二W —Q ;微分形式:dU =dQ dW11、 态函数燈H : H =: U pV ,等压过程:• U・p V ,与热力学第一定律的公式一比较即得:等压过程系统从外界吸收的热量等于态函数焙的增加量o12、 焦耳定律:气体的内能只是温度的函数,与体积无矣,即U =U (T )。

13 -疋压热谷比:Cp 二一;定容热容比:Cvp WT p14、绝热过程的状态方程: pV = con st ; TV = con st ;15、卡诺循环过程由两个等温过程和两个绝热过程组成。

高中基础物理热力学常识

高中基础物理热力学常识

高中基础物理热力学常识热力学是我们学习热能知识的入门,学好之后我们可以用热力学解释很多生活中的现象。

小编在这里整理了相关资料,希望能帮助到您。

高中基础物理热力学常识(1)热力学第一定律:热力学系统如不吸收外部热量却对外做功,须消耗内能;不可能造出既不需外界能量又不消耗系统内能的永动机。

能量守恒定律属于热力学第一定律。

(2)热力学第二定律:热机不可能把从高温热源中吸收的热量全部转化为有用功,总要把一部分传给低温热源。

根据这个定律,任何热机的效率都不可能达到100%。

(3)热力学第三定律:在科学家研究固体、液体、分子和原子的自由能的基础上,能斯特提出,在温度达到绝对零度(-273摄氏度)时,物质系统(分子或原子)无规则的热运动将停止。

绝对零度不可能达到,但是可以无限趋近。

电磁学常识1864年,麦克斯韦预言电磁波的存在,并预言光是一种电磁波。

1888年,赫兹发现了电磁波。

麦克斯韦的电磁理论成为描述电磁运动的基本理论,被称为自然科学的第三次理论大综合。

光学常识(1)光的色散是一种把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光的现象。

(2)光的三原色是红、绿、蓝,而颜料的三原色是红、黄、蓝。

(3)红外线:太阳光色散区域中,红光外侧的不可见光叫做红外线。

红外线能使被照射的物体发热,具有热效应。

常用于红外探测器﹑红外照相机﹑红外夜视仪﹑追踪导弹等。

(4)紫外线:太阳光色散区域中,紫光外侧的不可见光叫做紫外线。

它能使荧光物质发光,另外还可以灭菌。

常用于验钞机﹑紫外线杀菌等。

(5)光的直线传播:光在同一种均匀介质中沿直线传播,比如影子的形成(手影,日食月食)、小孔成像等。

高中物理解题过程分析物理,这是公认的最难的一门学科,因为它不仅建立在数学的基础之上,需要有坚强的数学后盾,还要求同学具备很强的过程分析能力。

做物理题,首要的就是进行过程分析,只有把物理过程分析清楚,才能在此基础上进一步解题。

如果你没有弄清楚它的来龙去脉,那么你根本无法继续解题,即使算出结果来了,那也肯定是错误的。

热力学知识点

热力学知识点

热力学知识点热力学是研究热量和能量转化的物理学科,涉及到能量在热力学系统中的转移和转化过程。

在热力学中,有一些重要的知识点需要我们了解和掌握,下面将逐一介绍这些知识点。

一、热力学基本概念热力学是研究热现象和动力学相互关系的物理学科。

研究的范围包括热平衡、热力学第一定律、热力学第二定律等内容。

1. 热平衡:热平衡是指在热力学系统中,系统内各部分之间没有热传递的过程。

在热平衡状态下,系统内各部分的温度是相等的。

2. 热力学第一定律:热力学第一定律是指能量守恒定律,即能量不会自行消失,也不会自行产生,只能在各种形式之间相互转换。

3. 热力学第二定律:热力学第二定律是指热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体,而只有从高温物体传递到低温物体。

二、热力学参数在热力学中,有一些重要的参数需要我们了解,这些参数可以帮助我们描述和分析热力学系统的性质。

1. 温度:温度是物体内部微观粒子热运动的程度,是衡量物体热量高低的物理量。

2. 热量:热量是物体内部由于温度差异而传递的能量,是物体的一种能量形式。

3. 内能:内能是热力学系统内部分子和原子的热运动能量,是系统的一个基本性质。

4. 熵:熵是描述系统无序程度的物理量,是系统能量分布的一种统计性质。

三、热力学循环热力学循环是指在热力学系统中,系统经过一系列的过程后,最终回到初始状态的过程。

常见的热力学循环包括卡诺循环、布雷顿循环等。

1. 卡诺循环:卡诺循环是一个理想的热力学循环过程,由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程组成。

2. 布雷顿循环:布雷顿循环是一种内燃机循环过程,应用于内燃机和蒸汽轮机等发动机中。

四、热力学方程热力学方程是描述热力学系统中热量和能量转化关系的数学表达式,包括理想气体方程、卡诺循环效率等。

1. 理想气体方程:理想气体方程描述了理想气体状态下温度、压力和体积之间的关系,即PV=nRT。

2. 卡诺循环效率:卡诺循环效率是指卡诺循环中高温热源和低温热源之间能量转化的效率,其最大效率与工作物质的性质有关。

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2 某 A-B 二元正规溶体的 IαAB=20KJ•mol-1,试求 800K 发生 Spinodal 分解的成分范围
第三章 二组元材料热力学 名词解释: 端际固溶体:当合金相的晶体结构保持溶剂组元的晶体结构时,这种合金相就称为一次固 溶体。在相图中一次固溶体通常是出于两端,所以又被称作端际固溶体
X
M B
X
B
X
B
Gm
X
M B
X
B
X
B
X
B
Gm
式中,
X
M m

X
m

X
m
分别为混合物、α
相和 β
相的成分
2 试利用在 Gm-X 图中化学势的图解法,解释为什么有的固溶体当中会发生上坡扩散。
计算题 1 试用正规溶体模型计算一个 IAB=16.7KJ•mol-1 成分为 XB=0.4 的二元固溶体,其发生 Spinodal 分解的上限温度是多少?其发生 Spinodal 分解的顶点温度 Ts 又为多少?
体中,溶质的活度系数为常数, aB X B f B f B为为为
Raoult 定律:即稀溶体的溶剂定律。当溶质的浓度极低时,溶剂的活度系数近似等于 1, 即 aA=XA
填空题 1 在恒压下,对二元溶体而言,摩尔自由能取决于温度和溶体成分。得出这一结论的原理 是吉布斯相律 2 如果有 NA 个 A 原子和 NB 个 B 原子构成 1mol 的理想溶体。设 Na 为阿伏加德罗常数。
相稳定化参数:是分配比的热力学表征。定义为
GB
RT
ln
K
B
0GB ILeabharlann AB,GB
称作
β
相稳定化参

填空题: 1 两相平衡的基本判据即平衡态判据是体系的 Gibbs 自由能为极小值,即 dG=0 或 G=min 在此基础上根据化学势的定义,派生出两相平衡时各组元的化学势必须相等 2 两相平衡的化学势相等条件也可以称公切线法则:平衡两相的摩尔自由能曲线公切线的 切点成分是两相平衡成分,两切点之间成分的体系处于两相平衡状态 3 若 A-B 二元系中存在化合物中间相 AmBn(θ)时,化合物的摩尔自由能与化学势的条
第一章 单组元材料热力学 名词解释: 1 可逆过程 2 Gibbs 自由能最小判据 3 空位激活能 4 自发磁化: 5 熵: 6 热力学第一定律 热力学第二定律 7 Richard 定律 填空题 1 热力学第二定律指出:一个孤立系统总是由熵 低 的状态向熵 高 的状态变化,平衡状 态则是具有最大熵的状态。 2 按 Boltzmann 方程,熵 S 与微观状态数 W 的关系式为 S=klnW 3 热容的定义是系统升高 1K 时所吸收的热量,它的条件是物质被加热时不发生相变和化 学反应 4 α-Fe 的定压热容包括:振动热容、电子热容和磁性热容。 5 纯 Fe 的 A3 的加热相变会导致体积 缩小 6 Gibbs-Helmholtz 方程表达式是 7 铁磁性物质的原子磁矩因交换作用而排列成平行状态以降低能量的行为被称为自发磁化
Na! 则理想溶体的微观状态数 W= N A ! N B !
3 混合物摩尔自由能的计算 4 A、B 两组元形成的二元正规溶体,设其 Spinodal 曲线和溶解度间隙曲线的顶点温度为
Ts,相互作用能为 IAB,则顶点温度 Ts 和相互作用能 IAB 的关系式为 TS
I AB 2R
5
偏摩尔 Gibbs 自由能就是化学势,二元溶体中 i 组元化学势的通式为:
件是 Gm
m
A
n
B
4 两个稀溶体平衡时,平衡两相的浓度差与溶质无关,而取决于温度和该温度下溶剂的相 变自由能 5 二元合金相图中,溶质元素会对 γ 相区产生影响,使得 γ 相区缩小(封闭 γ 区)的溶质 元素称为 α former,使得 γ 相区扩大(扩大 γ 区)的溶质元素称为 γ former
计算题 1 已知纯钛 α/β 的平衡相变温度为 882OC,相变焓为 4142J•mol-1,试求将 β-Ti 过冷到 800OC 时,β→α 的相变驱动力
2 若某金属形成空位的激活能为 58.2KJ•mol-1,试求在 700OC 下,该金属的空位浓度。
3 纯 Bi 在 0.1MPa 压力下的熔点为 544K。增加压力时,其熔点以 3.55/10000K•MPa-1 的速 率下降。另外已知融化潜热为 52.7J•g-1,试求熔点下液、固两相的摩尔体积差。(Bi 的原子量 为 209g•mol-1.
i
Gm (1 X i为
Gm X i
6 溶体中组元的活度 ai 等于组元的浓度 Xi 乘以活度系数 fi,活度系数产生的原因是相互作
用能
论述题
1 试证明混合物自由能服从混合律(Mixture law),即混合物的摩尔自由能 GmM 与两相的 摩尔自由能 Gm 和 Gm 之间的关系式为
GmM
X
B
论述题 1 根据材料热力学原理解释为什么大多数纯金属加热产生固态相变时会产生体积膨胀的效 应? 2 试根据单元材料的两相平衡原理推导克拉伯龙(Clapeyron)方程。 3 试用 G-T 图的图解法说明纯铁中的 A3 点相变是异常相变。 4 试画出磁有序度、磁性转变热容及磁性转变(指铁磁-顺磁转变)自由能与温度的关系曲 线。
第二章 二组元相 名词解释: 溶体:以原子或分子作为基本单元的粒子混合系统所形成的结构相同,性质均匀的相 理想溶体:在宏观上,如果组元原子(分子)混合在一起后,既没有热效应也没有体积效 应时所形成的溶体。 混合物:由结构不同的相或结构相同而成分不同的相构成的体系 化合物:两种或两种以上原子组成的具有特定结构的新相 溶解度:溶体相在与第二相平衡时的溶体成分(浓度),固溶体在与第二相平衡时的溶解度 也成为固溶度。 溶解度间隙:溶体的自由能-成分曲线上出现拐点时,溶体的结构稳定性会发生变化,导致 同类原子偏聚在一起的失稳分解,从而形成形溶解度的的中断,也称为出现溶解度间隙。 有序化:如果原子的相互作用能 IAB 远小于零,溶体中异类组元的原子更倾向聚合在一起 的现象称为有序化。 Henry 定律:稀溶体的溶质定律。在温度一定时,以 A 组元为溶剂,B 组元为溶质的稀溶
分配比:溶质元素的重要性质,用以判断溶质元素对平衡两相稳定性的影响。定义为:
K
B
X
B
X
B
,其中
X
B

X
B
分别为溶质原子在
α

β
两相中的平衡成分。
区域熔炼:利用液固两相平衡时成分的差异而设计的获得高纯材料的方法。 通过移动加热环,让棒状待提纯材料从一端到另一端逐次熔化、凝固,使杂质原子聚集在 一端,从而使材料得以提纯
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