热现象及应用
热传递初中物理中热传递的三种方式与应用
热传递初中物理中热传递的三种方式与应用热传递是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。
在我们的日常生活中,热传递是非常常见的现象。
研究热传递的方式和应用,可以帮助我们更好地理解热的特性,并在实际生活中加以应用。
一、导热是热传递的一种方式,常见的应用有:1. 热水器:热水器的工作原理就是利用导热的特性,将燃气或电能转化为热能,并通过导热方式传递给水,将水加热至合适的温度。
2. 电热毯:电热毯通过导热的方式将电能转化为热能,并将热能传递给毯子,实现保暖的效果。
3. 厨房烹饪:在烹饪过程中,我们常常使用导热性能良好的锅具来传递热能,加热食材,使其熟热均匀。
二、对流是热传递的另一种方式,常见的应用有:1. 空调:空调利用对流的原理,通过送风机将热空气排出,吸入冷却的空气,从而调节室内的温度和湿度。
2. 水循环系统:中央供暖系统中的水循环系统利用对流的方式,将热水依次传递到各个房间,实现整体供暖效果。
3. 汽车散热器:汽车散热系统通过对流的方式,将发动机产生的热量传递到散热器表面,通过对流使热量散发到空气中,降低发动机温度。
三、辐射是热传递的第三种方式,常见的应用有:1. 太阳能发电:太阳能发电利用太阳辐射的能量将其转化为电能。
通过太阳能电池板吸收太阳的辐射,将其转化为电能,实现绿色能源的利用。
2. 红外线烤炉:红外线烤炉利用红外线辐射传递热量,使食物迅速加热,节省烹饪时间。
3. 远红外线保健仪器:远红外线能够穿透皮肤深层,促进血液循环和新陈代谢,被广泛应用于康复医疗和健康保健领域。
综上所述,热传递在生活中有着广泛的应用。
了解热传递的三种方式及其应用,有助于我们更加深入地理解热的本质,为实际应用提供理论基础。
在未来的科学学习和实践中,我们可以进一步研究热传递的机制和应用,以发挥其在能源、环境保护、医疗健康等方面的重要作用。
物理生活中的热现象
物理生活中的热现象热是一种物理现象,它存在于我们日常生活的方方面面。
从烈日炎炎的夏天到寒风凛冽的冬日,热无处不在,给我们带来了许多影响和体验。
本文将从各个角度来讨论物理生活中的热现象。
一、热的传导热的传导是指热量在物体之间的传递。
当两个物体温度不同的时候,热量会从高温物体传递到低温物体,直到达到热平衡。
例如,当我们把冰块放在热水中,冰块会逐渐融化,这是因为热量从热水传递到冰块,使得冰块的温度上升。
二、热的辐射热的辐射是指热能以电磁波的形式传播出去。
我们常常可以在太阳下感受到热的辐射,这是因为太阳释放出的热能以光的形式传播到地球上。
此外,我们还可以利用热的辐射来实现一些应用,比如太阳能发电和红外线热像仪等。
三、热的膨胀物体在受热时会发生膨胀,这是因为热能使得物体内部的分子振动加剧,从而造成物体体积的增大。
我们可以通过日常生活中的许多例子来说明这一现象。
比如,在炎炎夏日,车辆长时间停在阳光下容易发生轮胎爆胎的情况,这是因为轮胎受到热胀冷缩的影响。
四、热的相变物质在受热或受冷过程中会发生相变,这是热现象的一种表现。
我们熟知的水的相变是最为常见的。
当我们将水加热到100摄氏度时,水开始沸腾并变成水蒸气;相反,当我们将蒸汽冷却到100摄氏度时,水蒸气逐渐凝结并形成液态水。
五、热的传感和利用人类通过各种感受器官来感知和利用热。
例如,我们的皮肤可以感受到热的温度变化,从而引发身体对热的反应。
同时,我们还可以利用热能来进行一些实用的应用。
比如,我们可以通过加热器和空调调节室内温度,使用热水器加热水,或者利用火力发电来产生电能等。
在物理生活中,热现象无处不在,我们也必须正确认识和利用热能。
通过了解热的传导、辐射、膨胀、相变以及热的传感和利用等方面的知识,我们可以更好地了解热现象的原理,进一步应用于我们的生活和工作中,为我们的生活带来更多的便利。
通过以上对物理生活中的热现象的讨论,我们可以看到热与我们的日常生活息息相关,对我们的生活产生着重要的影响。
初中物理热现象的知识点
初中物理热现象的知识点物理热现象是物质在不同温度下的相互作用过程中表现出的一系列现象。
初中物理课程中涉及的热现象主要包括热传递、热膨胀、凝固和融化等。
下面将逐一介绍这些热现象的知识点。
一、热传递:1.热传递的三种方式:导热、对流和辐射。
导热是指热通过物体内部的传递,对流是指物体内部的热周转运动,辐射是指热通过电磁波的传递。
2.热传导的条件:热传导需要有温度差才能进行,温度差越大热传导的速度越快。
3.热传导的影响因素:物体的热导率、物体的厚度和物体的面积是影响传导热的重要因素。
4.传热方程:根据传热的原理,可以得到物体的传热方程。
常见的传热方程有傅立叶传热定律和牛顿冷却定律。
二、热膨胀:1.热膨胀的概念:物体在受热时会发生体积的变化,称为热膨胀。
热膨胀包括线膨胀、面膨胀和体膨胀。
2.线膨胀的计算方法:线膨胀系数是描述物体线膨胀程度的物理量,可以根据线膨胀公式计算出物体的膨胀量。
3.不同物质的线膨胀系数:不同物质的线膨胀系数不同,一般来说,固体的膨胀系数比液体小,液体的膨胀系数比气体小。
4.热膨胀的应用:热膨胀在生活中有很多应用,如温度计、电气元件的接触问题等。
三、凝固和融化:1.凝固和融化的概念:凝固是指物质由液态变为固态的过程,融化是指物质由固态变为液态的过程。
2.凝固和融化的熔点:每种物质都有特定的凝固点和熔点,熔点是物质由固态到液态的温度,凝固点是物质由液态到固态的温度。
3.凝固和融化的过程:在凝固的过程中,物质的温度保持不变,凝固时会放出结晶潜热;在融化的过程中,物质的温度保持不变,融化时会吸收熔化潜热。
4.凝固和融化的应用:凝固和融化在生活和工业上有很多应用,如冰块制作、合金的制备等。
通过学习和了解以上的热现象知识点,可以更好地理解和应用热学知识,同时也有助于培养学生的实际动手能力和科学思维能力。
探究热传导现象及应用
探究热传导现象及应用热传导是指通过物体内部的微观振动、碰撞和传递,使得热能从高温区域自动流向低温区域的现象。
热传导在我们的日常生活中无处不在,无论是烹饪食物、暖气供暖还是电子产品的散热,都离不开热传导的作用。
本文将探究热传导现象及其应用。
一、热传导现象热传导可以通过固体、液体和气体中的微观振动和碰撞来进行。
在固体中,热传导主要由固体的晶格结构和分子之间的相互作用来实现。
固体的热传导能力取决于其导热系数和温度梯度。
导热系数是指在单位距离和单位温度梯度下,物体导热的能力。
不同材料的导热系数不同,导热系数越大,表明该材料的导热能力越强。
在液体和气体中,热传导通过分子之间的碰撞和扩散来实现。
液体和气体的热传导能力取决于其传导热系数和流动速度。
传导热系数是指在单位面积、单位时间和单位温度梯度下,流体导热的能力。
较高的传导热系数和流动速度可加快热能传递速度。
二、热传导的应用热传导在工业、科学研究和生活中都有广泛的应用。
以下是一些常见的热传导应用:1. 导热材料与绝缘材料:导热材料具有较高的导热系数,例如铜、铝等金属材料,可以用于制造传热器、散热器等热交换设备,以便高效传递热能。
而绝缘材料则具有较低的导热系数,例如泡沫塑料、纤维素等,用于隔热保温。
2. 热传导探测器:热传导探测器利用热传导现象来测量物体的温度差异。
例如红外热像仪通过检测物体表面不同部位的热辐射,得出温度图案,可应用于科学研究、安全监测等领域。
3. 热传导材料的改进:通过研究和改进材料的导热性能,可以提高电子产品的散热效果。
在电子设备中广泛使用的热导材料,如硅胶、导热膏等,能有效地将热能从电子元件传导到散热器,防止设备过热。
4.食品加热和制冷:在烹饪和食品加工过程中,人们利用热传导将热能传递到食物中,使其加热。
而制冷设备使用热传导原理将冷却剂中的热能传导到环境中,以实现制冷效果。
5. 地热能利用:地热能是一种可再生的能源,通过利用地热传导现象,人们能够从地壳深处的热源中获取热能,用于供暖、发电等用途。
热现象在生活中的应用:取暖、制冷与保温
热现象在生活中的应用:取暖、制冷与保温在日常生活中,我们常常会接触到各种与热相关的现象,比如取暖、制冷和保温。
这些热现象在生活中扮演着至关重要的角色,为我们提供舒适的生活环境和便利。
本文将从取暖、制冷和保温三个方面探讨热现象在生活中的应用。
取暖取暖是冬季生活中必不可少的一项需求。
在寒冷的冬天,人们需要借助各种取暖设备来提供舒适的室内温度。
常见的取暖设备包括暖气片、电暖器、取暖空调等。
暖气片是一种常见的取暖设备,通过加热水或油来产生热量,并将热量传递到室内。
电暖器则是利用电能将电能转化为热能的设备,可以快速提供热量。
取暖空调则是一种同时具备取暖和制冷功能的设备,可以根据季节的不同进行调节使用。
制冷在夏季,制冷是另一个重要的热现象应用。
空调、冰箱等制冷设备在夏季为我们提供了凉爽舒适的生活环境。
空调通过循环制冷剂来吸收室内的热量,然后将热量释放到室外,从而降低室内温度。
冰箱则是通过制冷剂的循环往复来控制冷柜内温度,保持食物的新鲜和保存。
保温保温是指阻止热量传递的过程,其在生活中的应用也是十分广泛的。
保温材料如泡沫塑料、玻璃纤维、保温砖等可以有效地减少热量的传递,提高建筑物的节能性能。
保温材料可以应用在建筑物的外墙、屋顶、地板等部位,有效地减少建筑物与外界环境之间的热量传递,提高室内的舒适性。
此外,保温材料还广泛应用于保温杯、保温箱等家居用品,延长食物和饮料的保温时间。
综上所述,热现象在生活中的应用涉及到取暖、制冷和保温三个方面,为我们提供了舒适、便利的生活环境。
通过合理的利用和应用热现象,我们可以更好地享受生活并提高生活质量。
初中物理的常见热学原理与应用归纳
初中物理的常见热学原理与应用归纳热学是物理学的一个重要分支,研究热现象的产生、传播和转化。
下面是初中物理中常见的热学原理与应用的归纳:一、热学基本概念1.热量:热量是一种能量形式,是物体内部分子运动的总和。
热量的单位是焦耳(J)。
2.温度:温度是物体内部分子平均运动速度的度量,通常用摄氏度(℃)或开尔文(K)表示。
3.冷热:温度高的物体称为热的,温度低的物体称为冷的。
热量会自高温物体流向低温物体,直至达到热平衡。
二、热的传递方式1.热传导:热传导是固体内部热量传递的方式,通过晶格振动的方式将热量传递给相邻分子。
2.热辐射:热辐射是一种电磁辐射,没有介质传播,可在真空中传播,主要通过红外辐射形式传递热量。
3.对流传热:液体和气体内部的热传递方式,通过流体的运动将热量传递给其它位置。
三、热学原理1.热平衡定律:热平衡定律指的是在两个物体之间的换热过程中,当两者达到相同温度时,称为热平衡。
2.热传导定律:热传导定律指的是单位时间内通过导体截面的热量正比于导体截面积、导热系数和温度梯度。
3.热膨胀定律:物体受热后温度升高,体积膨胀的现象称为热膨胀。
热膨胀系数是描述一个物体热膨胀的程度。
4.热容定律:热量增加时,物体温度升高的大小与其热容量成正比。
热容量大的物质温度升高慢,热容量小的物质温度升高快。
四、热学应用1.热量计算:利用热容程式和热量平衡原理可以计算物体受热后的温度变化。
2.热传导绝缘材料:利用导热系数小的材料垒积层状,可以减小热传导,作为隔热材料使用。
3.隔热与保温:利用气体层的隔热性质或者真空层的隔热性质,可以用于建筑物或保温杯等隔热器具。
4.火力发电:通过燃烧燃料产生的热能,转化为电能,具有很高的能源效率。
以上是初中物理中常见的热学原理与应用的归纳,希望对你的学习有所帮助。
热学是一个非常实用的学科,在生活中有着广泛的应用,可以帮助我们更好地理解和利用热现象。
生活中的热现象讲解
生活中的热现象讲解热现象在我们的生活中无处不在,无论是夏天汗流浃背的体验,还是冬天在炉火旁温暖的感受,热能都在不断地影响着我们的日常生活。
本文将对生活中的热现象进行详细的讲解,以加深对这一现象的理解。
一、热的定义和传递方式热是一种能量的形式,它能够引起物体的温度升高或降低。
热的传递方式主要有三种:传导、传热和辐射。
1.传导:热能通过物体内部的传导方式传递。
当一个物体的一部分受热时,其内部的分子和原子会迅速振动,从而将热能传递给相邻的分子和原子,导致热能的传导。
2.传热:热能通过流体(例如空气或水)的对流方式传递。
当一个物体受热时,周围的空气或水被加热,从而形成热对流。
这种方式使得热能更快地从物体表面传递到周围环境。
3.辐射:热能通过电磁辐射的方式传递。
这种方式是无需介质的,热能可以直接以电磁波的形式传递。
例如,太阳能通过辐射方式传递到地球上。
二、生活中的热现象1.热扩散在日常生活中,我们常常遇到一些事物因为温度不同而出现扩散。
比如,在冬天里,我们站在炉火旁会感到温暖。
这是因为炉火散发出的热量传递到空气中,然后通过热对流迅速传递到我们周围,使我们感到温暖。
这就是热扩散现象。
2.热传导热传导是热能在物体内部通过直接分子或原子的碰撞进行传递的过程。
比如,我们拿起一杯热茶时,茶杯会迅速传递热能给我们的手。
这是因为茶杯和手之间存在温度差,热能从高温的茶杯传递到低温的手。
这就是热传导现象。
3.热辐射热辐射是指对象通过电磁辐射的方式散发出热能。
比如,当我们感受到太阳光或明火的热量时,这是因为阳光和明火通过热辐射将热能传递到我们的身体。
这就是热辐射现象。
三、热的应用除了在我们的日常生活中存在的热现象外,热能在许多领域中也有广泛的应用。
1.加热和制冷热能的应用在加热和制冷方面是最常见的。
我们使用电热毯、空调、冰箱等家用电器来加热或制冷。
这些设备通过控制热能的传递方式来达到我们想要的温度。
2.能源生产许多能源都与热能有关。
生活中的热现象及应用论文
生活中的热现象及应用论文热现象是指物质在温度差驱动下产生的热传导、热扩散、热辐射、热对流等现象和过程。
在生活中,热现象无处不在,并且具有广泛的应用。
本文将介绍几个生活中常见的热现象及其应用,并进行论文式的描述。
一、热胀冷缩现象及其应用热胀冷缩是物质在温度变化时会发生体积变化的现象。
常见的应用有温度计、温度控制器和热工控制系统等。
温度计是利用物质的热胀冷缩特性来测量温度的仪器。
例如,水银温度计利用水银在温度变化下的体积变化来测量温度。
温度控制器和热工控制系统则利用物质的热胀冷缩特性来实现对温度的控制和调节,如汽车发动机冷却系统、空调系统中的温控阀等。
论文题目:《基于热胀冷缩效应的温度控制系统研究与设计》二、传热现象及其应用传热是指物质之间热能传递的现象和过程,包括热传导、热辐射和热对流等。
在生活中,传热现象有着广泛的应用,比如太阳能热水器、电子设备散热系统和绝缘材料等。
太阳能热水器利用太阳能辐射的热能来加热水,在光照条件下,太阳能热水器可以提供热水。
电子设备散热系统利用热对流和热传导来散热,确保电子设备在工作时的温度不会过高。
绝缘材料利用其导热系数低的特性来减少传热,用于隔热保温,如保温杯和冰箱保鲜箱等。
论文题目:《太阳能热水器传热性能研究与优化》三、相变现象及其应用相变是物质在一定温度和压力条件下,由一个相变为另一个相的现象。
常见的相变包括融化、凝固、汽化和凝结等。
在生活中,相变现象有很多应用,比如蓄冰空调、冷冻食品和热泵等。
蓄冰空调利用水的凝固相变来储存冷能,在低峰电时段制冷,然后在高峰电时段释放冷能,节约能源。
冷冻食品利用物质的凝固相变来达到长时间保存的目的,保持食品的新鲜度。
热泵则利用工质的相变来实现热能的转换,如空气源热泵、地源热泵等。
论文题目:《相变材料在蓄冰空调中的应用研究》综上所述,生活中的热现象及其应用非常广泛,涵盖了热胀冷缩、传热和相变等方面。
通过深入研究和应用这些热现象,可以实现热能的控制、传递和转化,进而提高生活质量和资源利用效率。
生活中的热传导事例及原理
生活中的热传导事例及原理热传导是指热量在物体内部通过热量粒子的相互碰撞传递的过程。
在我们的日常生活中,热传导现象无处不在。
下面将介绍一些生活中的热传导事例及其原理。
一、热传导事例及原理1. 锅炉传热生活中我们经常使用的锅炉,如燃气锅炉、电热锅炉等,都是利用热传导实现加热的。
燃气锅炉中,燃气燃烧产生的高温燃气传导到锅炉壳体中,在壳体内传递到水管道,使水被加热,从而产生蒸汽。
而电热锅炉中,通过电能加热电阻丝,电阻丝传导热量到锅炉壳体中,再进一步传导到水管道中。
2. 发热器散热在冬季,我们常常使用电暖器或电暖气片取暖。
当电暖器或电暖气片工作时,发热器内部的电阻丝或加热片产生热量,这些热量通过热传导方式传递到发热器表面,然后进一步传导到空气中,使其加热。
这就实现了暖气取暖。
3. 空调制冷空调也是利用热传导实现制冷的。
空调的冷凝器通过热传导方式将热量传递到室外的环境中,使室内的热量减少,从而达到降温的效果。
冷凝器中的制冷剂吸收室内的热量,并通过热传导方式传递到冷凝器的金属片上,最后由风扇将热量散到室外。
4. 金属传热金属是热传导的良好导体,所以金属的热传导速度相对较快。
在我们的日常生活中,我们常常使用的工具如炒锅、铁板烧等都利用了金属的热传导性质。
当我们把炒锅放在火炉上加热时,金属会迅速传导热量,使锅底均匀受热;同样当我们在铁板烧上烤肉时,金属铁板可以迅速传导热量,使食物快速煮熟。
5. 热水器加热生活中我们使用的热水器通过加热水箱内的水来提供热水。
热水器内部有一个加热装置,通常是热线圈或电热棒,它们通过电能转化为热能,然后传导到水中,使水温升高。
二、热传导的原理热传导的基本原理是热量粒子的相互碰撞。
具体来说,当物体受热时,物体内的热量粒子(分子或原子)会不断地碰撞并传递部分能量,从而使得热量从高温区向低温区传导。
热传导的速度受三个因素的影响:1. 温度差:温度差越大,热传导速度越快。
因为温度差大,分子的平均动能也大,碰撞造成的能量传递更快。
热力学应用热力学原理解决实际热现象问题
热力学应用热力学原理解决实际热现象问题热力学作为物理学的一个重要分支,通过研究物体之间的能量转化与传递,以及物质的宏观热现象,为解决实际问题提供了理论和工具。
热力学的应用可以帮助我们理解和解决各种热现象问题,例如热机效率、传热问题等。
本文将介绍热力学原理,并探讨其在解决实际热现象问题中的应用。
1. 热力学原理介绍热力学原理是热力学研究的基础,它涵盖了一系列规律和定律,用来描述物体间的能量转化和热现象。
其中最基本的原理是能量守恒定律和热力学第零、一、二、三定律。
能量守恒定律指出能量在物体间的传递过程中总量保持不变。
这个定律对于热现象问题特别重要,因为它告诉我们能量不能自发地从低温物体传递到高温物体,而是需要外界的干预。
这解释了为什么冷水无法自己变热,而需要热源的加热。
热力学定律则进一步完善了热力学理论。
热力学第零定律指出,如果两个物体分别与第三个物体处于热平衡状态,那么这两个物体之间也处于热平衡状态。
第一定律是能量守恒定律的数学表达,表明能量可以从一个系统转移到另一个系统,同时还可以被转化为其他形式的能量。
第二定律定义了热力学温度和熵这两个重要的概念,它规定了能量转化的一些限制条件。
第三定律则研究了热力学温标的性质和极限情况。
2. 热力学应用实例2.1 热机效率热机是能够将热能转化为机械能的装置,例如内燃机和蒸汽机。
热力学原理可以帮助我们分析和提高热机的效率。
根据热力学第一定律,一个热机从热源吸收热量Q1,向冷源释放热量Q2,并且进行了功W。
那么根据能量守恒定律,我们可以得到热机的效率:η = 1 - Q2/Q1其中,η表示热机的效率。
这个公式告诉我们,热机的效率是由热源和冷源的温度差决定的。
我们可以通过提高热源温度或降低冷源温度,来提高热机的效率。
2.2 传热问题传热是热力学的另一个重要应用领域。
热力学原理可以帮助我们分析和解决传热问题,例如热传导、对流和辐射。
热传导是指热量通过物体内部的传递过程,它是由分子之间的能量传递引起的。
九年级物理电热效应知识点
九年级物理电热效应知识点在九年级物理学习中,电热效应是一个重要的知识点。
本文将为大家介绍电热效应的概念、三种形式以及它们在日常生活和实际应用中的意义。
一、电热效应的概念电热效应是指通过电流产生的热现象。
当电流通过导体时,导体内部的电子受到碰撞与摩擦,产生热能。
电热效应是电能转化为热能的基本原理。
二、欧姆热效应欧姆热效应是指有一段导体,通过它的电流强度与导体电阻之积即为导体所消耗的功率。
欧姆热效应在电路中的电阻元件中表现得最为明显。
比如我们常见的电灯泡,当电流通过电灯丝时,电能转化为热能,导致电灯丝发光发热。
三、焦耳热效应焦耳热效应是指当电流通过导体时,导体由于内部阻力而产生的热效应。
焦耳热效应常出现在电流通过较粗的导线时。
这种情况下,导线的电阻较小,电流较大,导致导线发热。
在我们的日常生活中,使用电炉、电热水壶等电器时,就是利用了焦耳热效应。
四、汤姆逊效应汤姆逊效应是指当电流通过两种不同材料的接触面时,由于两种材料具有不同的导热性能,导致接触面的一部分产生热效应。
特别是在温度较低的环境下,汤姆逊效应会更加明显。
例如,使用热电偶来测量温度时,就是利用了汤姆逊效应。
五、电热效应在日常生活中的应用电热效应在我们的日常生活中有许多应用。
比如空调、电暖器和电炉等设备,利用电热效应来调节室内温度。
此外,电热效应还广泛应用于电焊、电烙铁等工业领域。
六、电热效应在实际应用中的意义电热效应不仅在日常生活中有许多应用,而且在实际应用中也起到重要的作用。
例如,电热效应可以用于电力供暖系统,提供舒适的室内温度;在电子设备中,电热效应也需要被考虑,以保证设备的正常工作。
此外,电热效应还可以应用于医学领域,用于治疗和消毒。
综上所述,电热效应是指通过电流产生的热现象。
其中欧姆热效应、焦耳热效应和汤姆逊效应是电热效应的三种形式。
电热效应在我们的日常生活和实际应用中有着广泛的应用和意义。
通过对电热效应的学习,我们可以更好地理解电能转化为热能的过程,为日后的学习和实际应用打下基础。
热力学知识:热力学在光学中的应用
热力学知识:热力学在光学中的应用热力学是一门研究热量和能量相互转化的学科,广泛应用于化学、物理、工程等领域。
而在光学中,热力学的应用同样十分重要。
本文将从热力学的基本原理、光学中的热现象、热力学在光学中的应用等方面,探讨热力学与光学之间的联系。
热力学的基本原理热力学中最基本的概念就是能量。
热力学研究的是物体内部所有微观粒子的热运动,而这些粒子的热运动所携带的能量就是热能。
热能是一种能量形式,通常可以进行转化,例如将热能转化为动能、电能、化学能等。
另外一个基本概念就是熵,熵是衡量系统无序程度的物理量,也是衡量随机性或不确定性的度量。
系统内部的各种粒子的热运动是随机的、无序的,而熵则用于衡量系统内部的随机性程度。
热力学中还有一个重要的概念是热力学第二定律,它表述了热量的转化过程中存在的不可逆性。
简单来说,第二定律指出,热量只能从温度较高的物体流向温度较低的物体,而不会反过来。
这个定律在热力学的研究中起着重要作用。
光学中的热现象光学中有很多热现象,例如热胀冷缩、热传导等。
其中热胀冷缩是相对较为常见的热现象,它是指物体受热膨胀,受冷缩小的现象。
热胀冷缩的原理是热能的转化,当物体被加热时,内部微观粒子的热运动增加,导致物体体积的增加;相反,当物体被冷却时,内部微观粒子的热运动减弱,物体的体积也随之缩小。
这个现象在日常生活中也很常见,如节气门开启,冷气进入引发机器管道变形等。
除了热胀冷缩,热传导也是光学中的重要热现象。
热传导是指热量沿固体导传的现象,通常是由物质内部微观粒子的热运动引起的。
热传导广泛应用于导热材料的开发、热电材料的制备以及电子器件的设计等领域。
热力学在光学中的应用在光学中,热力学也具有极其重要的应用。
例如,热功发电器就是一种将热能转化为电能的器件,它的工作原理就是利用热能和电能之间的转化关系,将热能直接转化为电能。
这个原理非常适用于太阳能的利用,可直接利用太阳辐射的热能来发电。
另外,热力学还可以应用于红外光谱学、光热学等领域。
物态变化的应用
物态变化的应用一、考点突破1. 明白物态变化中的“吸热”与“放热”现象;2. 明白生活、生产中的物态变化现象及其应用。
二、重难点提示重点:物态变化中的“吸热”与“放热”;难点:说明物态变化现象及物态变化的应用。
三、考点精讲一、物态变化中的热现象:二、吸热的应用:三、放热的应用:四、经典例题例题1 如图所示的四种现象中,其物态变化属于放热过程的是()A. 冰冻的衣服变干 B. 冰山逐步消融C. 冬天玻璃上的冰花D. 干手机将手吹干思路分析:A、结冰的衣服会变干,是由于衣服上的冰发生升华现象,升华过程中吸热;故A错误;B、冰山逐步消融,是熔化现象,此过程吸热;故B错误;C、玻璃上的冰花是水蒸气凝华形成的,凝华过程中放热;故C正确;D、手上的水被吹干,是水发生了汽化现象,汽化过程中吸热;故D错误。
答案:C技巧点拨:(1)在一定条件下,物体的三种状态——固态、液态、气态之间会发生相互转化,这确实是物态变化;(2)物质由气态直截了当变为固态叫凝华,物质由固态直截了当变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固;(3)六种物态变化过程中,都相伴着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。
例题2 填出下列各题物态变化的名称及其在变化过程中吸热依旧放热.A. 刚从冰箱里拿出来的冻肉,常能看到肉表面有一层粉一样的细冰晶:______,______;B. 铸工把铁水浇铸成铸件:______,______;C. 雨后,在阳光照耀下潮湿的路面专门快干了:______,______;D. 放在衣箱中的卫生球过一段时刻消逝了:______,______;E. 二氧化碳结成干冰:______,______;F. 冰棒含在嘴里变成糖水:______,______;G. 用汽油擦除衣服上的污渍时,汽油专门快跑掉了:______,______;H. 秋天草叶上形成露水:______,______。
热学在生活中的应用及原理
热学在生活中的应用及原理简介热学是物理学的一个分支,研究热量和热能的传递、转换以及相关现象和规律。
热学在我们的生活中有着广泛的应用,例如在供暖、制冷、烹饪等方面。
本文将介绍热学在生活中的应用以及其原理。
供暖系统•中央供暖系统:热学原理是通过燃烧锅炉产生热量,然后通过管道输送到各个房间,实现房间的供暖。
•电暖器:热学原理是通过电流通过电阻产生热量,使得电暖器发热。
制冷系统•冰箱:热学原理是通过压缩机将制冷剂压缩变为高温高压气体,然后通过放热器将热量释放到室外,在蒸发器中制冷剂膨胀变为低温低压气体,从而实现冷却效果。
•空调:热学原理是通过制冷剂在蒸发器和冷凝器中的相变来吸热和放热,从而调节室温。
热传导•炊具的选用:热学原理是根据材料的导热性选择合适的炊具。
铝制炊具导热性好,能够迅速将热量传导到食物上,实现快速烹饪。
•保温杯:热学原理是利用真空层和内外层材料的导热差异,减少热量的传递,实现保温效果。
水的沸腾•煮水时加热:热学原理是通过给水加热,使水中的分子运动加快,从而达到沸腾的温度。
水的沸腾温度与当前的大气压力有关,所以在高海拔地区,水的沸腾温度较低。
隔热材料•保温砖:热学原理是利用保温砖的热导率较低,减少热量的传递,从而保持室内温度的稳定。
•隔热衣物:热学原理是利用衣物中的隔热材料,减少热量的散失,保持身体的温暖。
太阳能利用•太阳能热水器:热学原理是利用太阳光的照射,通过吸收板将太阳能转化为热能,加热水。
•太阳能发电:热学原理是利用太阳能将水加热成蒸汽,然后通过蒸汽驱动涡轮发电机,将太阳能转化为电能。
结论热学在我们的日常生活中扮演着重要的角色。
通过了解热学的原理,我们可以更好地利用热学现象实现供暖、制冷、烹饪等方面的需求,同时也能够更有效地利用太阳能等可再生能源,减少对传统能源的依赖。
因此,我们应该加强对热学知识的学习,以推动生活质量的提高和可持续发展的实现。
生活中的热传导和热辐射现象
生活中的热传导和热辐射现象热传导和热辐射是我们日常生活中常见的热现象。
它们在能量传递和热平衡方面起着重要的作用。
本文将介绍热传导和热辐射的基本概念、原理和应用。
一、热传导热传导是指物质内部的热量传递过程。
当物体的一部分温度升高时,其分子会以更快的速度振动,从而与周围分子发生碰撞,将热量传递给周围分子。
这种传递热量的方式称为热传导。
热传导的速率取决于物体的导热性质、温度差和物体的几何形状。
导热性质是指物质传导热量的能力,通常用热导率来表示。
热导率越大,物质传导热量的能力越强。
温度差越大,热传导的速率越快。
物体的几何形状也会影响热传导的速率,例如,热传导在固体中的速率比在液体和气体中的速率要快。
热传导在日常生活中有许多应用。
例如,我们使用的保温杯就是利用热传导的原理来保持饮料的温度。
保温杯内部的真空层减少了热传导,使得热量不易散失。
另外,我们常用的隔热手套也是利用热传导的原理来保护我们的手部不被烫伤。
二、热辐射热辐射是指物体通过辐射的方式传递热量。
所有物体都会发射热辐射,其强度和频率分布与物体的温度有关。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律,热辐射的强度与物体的温度的四次方成正比。
热辐射的频率分布与物体的温度有关,根据普朗克辐射定律,热辐射的频率分布与物体的温度呈现出特定的曲线。
当物体的温度升高时,热辐射的峰值频率向高频方向移动。
热辐射在日常生活中也有许多应用。
例如,我们使用的太阳能热水器就是利用太阳的热辐射来加热水。
太阳能热水器的集热器利用黑色吸热板吸收太阳的热辐射,将其转化为热能,从而加热水。
三、热传导和热辐射的比较热传导和热辐射是两种不同的热传递方式。
热传导是通过物质内部的分子碰撞传递热量,而热辐射是通过电磁波的辐射传递热量。
热传导的速率受到物体的导热性质、温度差和几何形状的影响,而热辐射的强度与物体的温度的四次方成正比。
热传导主要发生在固体中,而热辐射可以发生在固体、液体和气体中。
在日常生活中,我们常常会遇到热传导和热辐射的现象。
热学现象及其应用
热学现象及其应用热学是物理学一个重要的分支,研究热量及其传递和转换的现象。
在日常生活中,我们经常能观察到各种热学现象,这些现象不仅仅让我们对物质的性质有了更深的了解,还有着广泛的应用。
一、热传导热传导是指物质内部热量的传递。
根据物质的导热性质,热传导可以分为导热体的热传导和不导热体的热传导。
导热体的热传导是指热量通过物质内的原子和分子之间的碰撞传递。
导热性好的物质,如金属,能够迅速传递热量,因此在工业和家庭中经常用于制造散热器、锅炉等设备。
不导热体的热传导则是通过物质内部的传热方式来传递热量。
例如空气、木材等不太导热的物质,传热速度较慢。
这种性质使得它们在冷却和隔热方面具有应用潜力,如建筑中的绝缘材料。
二、热辐射热辐射是指物体由于内部热运动而向周围环境发出的热能。
热辐射的能量主要以电磁波的形式传播,包括红外线、可见光和紫外线。
热辐射广泛应用于能源工程和生命科学领域。
在能源工程中,太阳能的利用就是基于太阳辐射的热能转换。
而在生命科学中,红外线辐射被应用于医疗诊断、物质分析等方面。
三、热膨胀热膨胀是指物体在受热后由于分子热运动而体积或长度发生变化的现象。
不同物质的热膨胀特性各不相同。
由于材料膨胀的性质,热膨胀经常在工程领域中得到应用。
例如,在建筑工程中,为了避免混凝土结构由于季节温度变化而引起的开裂和变形,需要考虑热膨胀系数进行结构设计。
四、相变相变是指物质由一种状态转变为另一种状态的过程。
常见的相变类型包括凝固、熔化、汽化和凝华。
相变过程不仅在日常生活中普遍存在,还被广泛应用于工业生产中。
例如,冷冻食品的制备过程中需要利用凝固和熔化的相变特性,而水蒸气的凝结与汽化现象则被应用于制冷和空调技术中。
五、热力学循环热力学循环是指由热能转化为机械能的循环过程。
常见的热力学循环有卡诺循环、斯特林循环和往复式内燃机循环。
热力学循环在能源工程中发挥着重要作用。
例如,汽车发动机就是利用往复式内燃机循环进行热能转换,将化学能转化为机械能。
生活中常见的热学现象分析
生活中常见的热学现象分析热学是研究与热能有关的自然现象和过程的科学。
在我们的日常生活中,存在着许多常见的热学现象。
本文将分析几个常见的热学现象,并对其原理和影响进行探讨。
一、热传导现象热传导是物体内部或物体之间由于温度差而产生的热量传递现象。
在生活中,我们常常能够感受到金属杯子里的热咖啡,或者在冬天人体接触金属物体时传来的冰冷感。
这些都是热传导现象的体现。
热传导的原理是由于物体内部的分子振动引起的。
温度高的分子具有较大的平均动能,它们与周围的分子发生碰撞,将其动能转移给周围分子,从而使热量传导。
热传导的速度与物体的导热系数和温度梯度有关。
热传导现象的应用非常广泛。
例如,我们可利用导热性能较好的金属制造保温杯来保持热饮的温度;在家中使用暖气设备来传递热量等。
热传导也可引起传热不均匀的问题,如冰箱内部的冰晶或火情蔓延等,因此我们需要进行热传导的控制。
二、热辐射现象热辐射是物体表面向周围空间以电磁波的形式传递热量的现象。
热辐射现象在太阳辐射、炉火辐射和电炉加热等方面都有所应用。
热辐射的原理是由于物体内部分子的热运动引起的。
温度高的物体辐射出的辐射能量多于温度低的物体。
热辐射的强度与物体温度的四次方成正比,与表面性质有关。
在日常生活中,我们经常能够感受到热辐射现象带来的影响。
例如,太阳辐射让我们感受到温暖的阳光;电炉加热以及火炉燃烧时产生的热辐射使我们感到温暖。
三、热对流现象热对流是指由于流体内部的温度差异引起的热量传递现象。
我们经常观察到的热对流现象包括空气的对流和水的对流。
空气的对流现象可通过风的产生来观察到。
当室内温度高于室外时,室内空气会升温并上升,使得较凉爽的室外空气进入室内替代。
这就是常见的自然通风现象。
水的对流现象在热水器和炉灶的使用中也很常见。
热水器中加热的水被加热后会产生密度变化,从而引起对流。
炉灶中的燃气燃烧产生的热气体会上升,引起周围空气的对流现象。
四、相变现象相变是指物质由一个相态转变为另一个相态的过程。
物理学热现象及应用
第3章热现象及应用l了解分子动理论地基本观点,了解温度,气体压强,热力学能等概念。
l了解热力学第一定律,知道能量守恒定律,并能运用能量守恒定律解释一些自然界能量地转化问题。
l掌握气体压强地测量方法,会用U形管与大气压强计测量容器气体地压强。
3.1.1 分子地运动这表明气体分子在永不停息地做无规则运动。
不同物质相互接触时,彼此进入对方地现象叫做扩散。
扩散现象在工农业生产上有许多用途。
如利用扩散现象在钢制零件表面渗碳,提高了钢件表面硬度,耐磨性及抗疲劳强度;半导体材料PN结地形成也是对扩散地应用。
3.1.2 温度做热运动地分子具有地动能叫做分子动能。
温度是大量分子做无规则运动地分子平均动能地标志。
这就是温度地微观意义。
目前常用地是3种温标,即摄氏温标,氏温标与热力学温标。
热力学温标与摄氏温标之间地换算关系温度计是测温仪器地总称。
常用地液体温度计一般有3种:酒精温度计,水银温度计与煤油温度计。
(1)酒精温度计。
它地工作物质是酒精。
在标准大气压下,酒精凝固点是−114℃,所以在北方寒冷地季节通常会使用酒精温度计来测量温度。
这是因为水银地凝固点是−39℃,在寒冷地区可能会因为气温太低而使水银凝固,无法进行正常地温度测量。
(2)水银温度计。
医用体温计为水银温度计,它地工作物质是水银。
由于体温度地变化在35℃~42℃,所以体温计地刻度通常是35℃~42℃,每度地范围又分成10份,因此体温计可精确到0.1℃。
一般地水银温度计可以测到300℃以上地高温。
(3)煤油温度计。
煤油温度计地工作物质是煤油。
煤油地沸点高于150℃,凝固点低于−30℃。
与酒精温度计相比,煤油温度计可用来测更高地温度。
3.1.3 气体地压强从分子动理论地观点来看,气体地压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上地平均作用力。
气体分子地平均动能越大,气体分子越密,对单位面积器壁产生地压力就越大,气体地压强就越大。
1标准大气压3.1.4 热力学能物体内所有地分子动能与分子势地总与,叫做物体地热力学能。
高中物理中的热学与科技应用
高中物理中的热学与科技应用导言热学是物理学的一个重要分支,主要研究与热有关的现象和规律,以及热能的转化和传递。
在高中物理课程中,热学是一个重要的内容,它不仅是基础理论,还有着广泛的科技应用。
本文将探讨高中物理中的热学原理及其在科技领域中的应用。
一、热传导在材料研究中的应用热传导是热学的基本现象之一,通过分子的碰撞将热量从高温区域传递到低温区域。
在材料研究中,热传导的性质对于材料的设计和优化非常重要。
以导热性能为例,热传导率是一个衡量材料导热性能的重要指标。
当我们需要设计一个高效的散热器时,需要选择导热性能良好的材料。
铜是一种导热性能较好的金属材料,因此常常用于散热器的制造。
而在电子器件中,导热性能良好的陶瓷材料也得到广泛应用。
此外,通过对热传导的深入研究,科学家还发现了一些特殊的材料,如热敏电阻材料,可根据温度变化改变电阻值。
这种材料广泛应用于温度测量和控制的领域,例如温度传感器、温控开关等。
二、热辐射在光电技术中的应用热辐射是指物体由于温度而发出的电磁辐射。
热辐射现象的研究不仅有助于理解物体的热特性,而且在光电技术中有着广泛的应用。
光电传感器是一种利用物体的热辐射特性进行测量和控制的传感器。
常见的红外线传感器、夜视仪、红外测温仪等都是基于热辐射原理开发的。
通过测量物体辐射出的红外线强度,可以获得物体的温度信息,实现非接触式的温度测量。
此外,热辐射的研究还推动了光学通信技术的发展。
通过研究热辐射的频谱特性,科学家们设计出了更高效的红外激光器,使得红外通信系统的传输速度大幅提升。
三、热力学在能源领域中的应用热力学是研究热能转化和热能工作的学科。
在能源领域中,热力学的应用非常广泛。
蒸汽发电是利用热能进行能源转化的重要方式之一。
通过燃烧煤炭、天然气等燃料产生高温高压蒸汽,将其驱动汽轮机旋转,进而产生电能。
这是一个典型的热力学循环过程,利用了热能转化为机械能再转化为电能的原理。
此外,太阳能是一种重要的可再生能源,其利用也依赖于热力学原理。
吸热和放热知识点总结
吸热和放热知识点总结热力学是研究热能转化和热能运动规律的科学。
热力学分为吸热和放热两个方面,是描述热现象和热过程的基础。
吸热和放热是指物质吸收热量和释放热量的过程。
在化学反应、物理变化和生物代谢等过程中,吸热和放热现象都十分常见。
本文将从吸热和放热的概念、特点、影响因素和应用等方面进行总结。
一、吸热和放热的概念1. 吸热:物质吸收热量时,称为吸热。
当物质吸收热量使温度上升、物态发生改变或化学发生变化时,都属于吸热现象。
例如,水从固态转变为液态需要吸热,水蒸气冷凝成水也需要吸热,化学反应吸收热量也属于吸热现象。
2. 放热:物质释放热量时,称为放热。
当物质释放热量使温度下降、物态发生改变或化学发生变化时,都属于放热现象。
例如,水由液态转变为固态时释放热量,水从水蒸气状态变成液态也释放热量,化学反应释放热量也属于放热现象。
二、吸热和放热的特点1. 吸热的特点:(1)温度升高:在吸热过程中,物质吸收的热量会使温度上升。
这是因为热量是一种能量,当吸热时,物质分子内部的热运动增加,使得整体温度上升。
(2)物态改变:某些物质在吸热时会发生物态改变,例如固体变成液体或液体变成气体。
这是因为吸收的热量增加了分子的热运动能,使得分子之间的相互作用减弱,从而使得物态发生改变。
(3)化学反应:在化学反应过程中,吸热可以使反应物质的化学键断裂,从而促使新物质的生成。
这种化学反应是费内尔第一定律所描述的。
2. 放热的特点:(1)温度下降:在放热过程中,物质释放的热量会使温度下降。
这是因为放出的热量会减少分子内部的热运动,使得整体温度下降。
(2)物态改变:某些物质在放热时会发生物态改变,例如气体变成液体或液体变成固体。
这是因为释放的热量减少了分子的热运动能,使得分子之间的相互作用增强,从而使得物态发生改变。
(3)化学反应:在化学反应过程中,放热可以促使反应物质的化学键形成,从而促使新物质的生成。
这种化学反应是费内尔第一定律所描述的。
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第二章 动能 动能定理 第一章 分子动理论 第二章 能量守恒定律 势能 机械能守恒定律
2 3
第一章 分子动理论
一 二 三 四
分子动 理论
温度
气体的 压强
热力学 能
一、分子动理论
1.物质是由大量分子组成 的
如图3-2所示的是用扫描 隧道显微镜拍摄的溴原子的照 片。12个溴原子(橙色)排列成 一个环状结构的分子。由图可 知,分子有一定的大小,分子 间存在空隙,分子的排列有特 定的结构。
二、能量守恒定律
2.能量守恒定律 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失 ,只能从一种形式转化为另一种形式或从一 个物体转移到另一个物体,在转化或转移的 过程中,能量的总量保持不变,这就是能量 守恒定律。
二、能量守恒定律
能量守恒定律是自然界中最基本、最普 遍的规律之一。例如,机械能守恒定律是动 能与势能发生转化时的能量守恒;热力学第 一定律是热力学能与其他能量发生转化时的 能量守恒。 因为不同的能量与不同的运动相对应, 因此能量守恒定律把自然界各种物质运动有 机地联系在一起了。
四、热力学能
1.分子动能和势能
做热运动的分子具有的动能叫做分子动能。通 过前面的扩散实验可知,温度越高,分子热运动越 剧烈,分子平均动能越大。 与此相类似,分子之间存在着分子力,分子之 间也有势能,这种势能称为分子势能。分子势能的 大小与分子间的距离有关。
四、热力学能
2.热力学能 物体内所有的分子动能和分子势能的总 和,叫做物体的热力学能。 一切物体都是由永不停息地做无规则热 运动并且相互作用的分子组成的,因此任何 物体都具有热力学能。
二、温度
在日常生活中,一般用摄氏温标,用t 表示,单位是摄氏度(℃); 在科学研究中,常使用热力学温标, 用T表示,单位是开[尔文](K)。热力学 温标与摄氏温标之间的换算关系为:
二、温度
3.温度计
温度计是测温仪器的总称。常用的液体温度计 一般有3种:酒精温度计、水银温度计和煤油温度 计。它们都是利用热胀冷缩的原理制成的。 酒精温度计 它的工作物质是酒精。在标准大 气压下,酒精凝固点是-114℃,所以在北方寒冷的 季节通常会使用酒精温度计来测量温度。水银的凝 固点是-39℃,在寒冷地区会因为气温太低而使水 银凝固,无法进行正常的温度测量。
4.热力学第一定律
既然做功和热传递在改变物体热力学能方面是 等价的,那么当外界既对物体做功,又对物体传热 时,热力学能的增加就应该是这两种方式对热力学 能改变的累加。如果用ΔU表示物体热力学能的增加 量、用Q表示外界对物体热传递的热量、用W表示 外界对物体所做的功,则
一、热力学第一定律
热力学第一定律 物体的热力学能变化 量等于外界向它传递的热量与外界对它所做 功的和。 在热力学第一定律中,如果外界向物体 传递热量或对它做功,则Q为正或W为正;如 果物体向外界传递热量或对外做功,则Q为负 或W为负。不论Q和W是正还是负,其变化量 总是等于二者之和。
一、热力学第一定律
【例题3-1】 西藏旅游景区门口会供应袋装氧气 ,这些氧气是从高压氧气罐中分装的。如果分装时 氧气体积膨胀做功30J,同时从周围空气中吸收热量 5J,氧气的热力学能改变了多少?
二、能量守恒定律
1.能量及相互转化
自然界存在各种不同形式的能,如图3-18所示 。
二、能量守恒定律
不同的能量形式与不同的运动形式相对应,如 物体运动具有机械能、分子运动具有热力学能、电 荷运动具有电能等。 不同形式的能量之间可以相互转化,摩擦生热 是通过克服摩擦做功将机械能转化为热力学能;水 壶中的水沸腾时水蒸气顶起壶盖对外做功,是热力 学能转化为机械能;电流通过电热丝做功是将电能 转化为热力学能;等等。
一、分子动理论
3.分子间存在着相互作用力 两铅块间一定存在着某种引力。我们把 这种力称为分子力。 同时,分子间是有空隙的,而且在压缩 液体或固体时需要用很大的力。这说明分子 之间还存在着斥力。
一、分子动理论
分子间同时存在着引 力和斥力。如图3-7所示的 是分子力与分子间距的关 系。 图中,线1和线3表示 分子斥力和分子引力随间 距的变化关系,线2表示它 们的合力随间距的变化关 系。
一、分子动理论
由表3-1可知,除一些有机大分子外,一 般物质分子直径的数量级为10-10m。
一、分子动理论
2.分子永不停息地做无规则运动
不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫 做扩散。 八月桂花香、医院里弥漫着消毒液的味道、一 杯清水因滴入一滴墨水而变色、堆过煤的墙壁表层 厚厚的煤黑……这些都是扩散引起的。不论是气体 分子、液体分子还是固体分子,所有的物质分子都 是在不停地做无规则运动。 扩散现象在工农业生产上有许多用途。
二、能量守恒定律
与热现象有关的能量转化和转移的过程 是不可逆的。 能量靠能源提供,目前使用的主要能源 是煤、石油、天然气。这些常规能源是不可 再生的。因此,注意开发新能源,节约使用 现有能源,尽量使用可再生能源,努力提高 能源利用效率,保障经济社会的可持续发展 ,是我们每一个社会成员的共同责任。
二、温度
水银温度计 医用体温计的工作物质是水银。 由于人体温度的变化在35~42℃,所以体温计的刻 度通常是35~42℃,每度的范围又分成10份,因此 体温计可精确到0.1℃。一般的水银温度计可以测 到300℃以上的高温。 煤油温度计 它的工作物质是煤油。煤油的沸 点一般高于150℃,凝固点低于-30℃。煤油温度计 可比酒精温度计测更高的温度。
三ห้องสมุดไป่ตู้气体的压强
从分子动理论的观点看来,气体的压强就是大 量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。 气体分子的平均动能越大,气体分子越密,对单位 面积器壁产生的压力就越大,气体的压强就越大。 在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称 帕,符号Pa。
三、气体的压强
气体的压强用气压计来测量,常见的气 压计有水银气压计、金属盒气压计和电子气 压计等。 水银气压计是利用托里拆利原理来测定 大气压的一种装置。水银气压计准确性高, 但体积偏大,易破损,携带不方便,一般适 用于气象、教学、科研。
3.焦耳的实验 英国物理学家焦耳从1840年开始用了近40 年的时间研究做功和热传递对物体热力学能 的影响。 焦耳经过反复实验计算出重物下降过程 中所做的机械功和水温升高所吸收的热量, 确定了做功和热传递这两种改变物体热力学 能的方法是等价的,并测出功与热量在数量 上的对应关系。
一、热力学第一定律
第二章 能量守恒定律
一 二
热力学 离子键 第一定律
能量守恒 共价键 定律
一、热力学第一定律
1.做功与热力学能 如图3-14所示的是空气压 缩引火仪,里面预先放一小块 浸了乙醚的棉花,用手掌迅速 地拍打活塞柄,推动活塞快速 向下,可以观察到棉花燃烧起 来了。
一、热力学第一定律
夏天,手持杀虫气雾剂罐喷洒时,能感 觉到气罐变凉。这是因为气罐内的压缩气体 在喷出过程中膨胀对外做功,气体的热力学 能减少、温度降低。 结论,做功可以改变物体的热力学能。 外界对物体做功可以使物体的热力学能增加 ,物体对外界做功可以使其热力学能减少。 柴油机正是利用这个原理工作的。
二、温度
做热运动的分子也具有动能。在热现象的研 究中,关注的是分子动能的平均值,即分子的平 均动能。 研究表明,温度升高,分子的热运动加剧, 分子的平均动能增加;温度降低,分子热运动变 慢,分子的平均动能减小。 温度是大量分子做无规则运动的分子平均动 能的标志。这就是温度的微观意义。
二、温度
2.温标 温标是为量度物体温度的高低而对测温 标尺的零点和分度法所作的规定。只有采用 相同的温标,才能用数值来比较不同物体的 温度。 常用的是3种温标,即摄氏温标、华氏温 标和热力学温标。
一、分子动理论
由图可见: 当分子间的距离等于r0时,分子力为0; 当分子间的距离大于r0时,分子力表现为 引力; 当分子间的距离小于r0时,分子力表现为 斥力; 当分子间的距离超过直径的10倍时,分 子力接近0。
二、温度
1.温度 物质由分子组成,温度反映物体的冷热 程度。 墨水在温度高的水中扩散得快。扩散得 快表明分子做无规则运动剧烈,这说明分子 的无规则运动与温度有关。通常把分子的无 规则运动称为热运动。
一、热力学第一定律
如图3-15所示,在压缩冲程中,活塞向 上运动压缩汽缸中的柴油和空气的混合气体 ,使得温度升高达到混合气体燃点而发生燃 烧;在做功冲程中,燃烧的气体温度急剧升 高而膨胀,推动活塞向下运动对外做功。
一、热力学第一定律
一、热力学第一定律
2.热传递与热力学能
热传递的方法有3种:传导、对流和辐射。 (1) 热从物体温度较高的一部分沿着物体传到温 度较低的部分的方式叫做热传导。 例如: 厨房用的炒锅是利用热传导加热食物的。因为 金属是热的良导体,而非金属是热的不良导体。炒 锅的手柄用橡胶制成就是为了阻止热传导。
一、热力学第一定律
(2)靠气体或液体的流动来传递热量的 方式叫做对流。 对流是由于温度不均匀而引起的,一般 发生在气体、液体这些流体中。地球周围的 大气,靠近地面的温度高,高空处温度低。 于是热空气上升、冷空气下降,产生的大气 流动,使得低层大气与高层大气发生了热量 交换,如果引起水汽凝结就可能形成降雨。
一、热力学第一定律
(3)物体直接向外发射电磁波形成热量传 递的现象叫做热辐射。 辐射式取暖器,是人们利用加热灯管的 热辐射来取暖的。太阳的能量是通过辐射传 递到地球的。太阳能热水器就是吸收了太阳 辐射的热量。辐射不需要媒介物质,可以在 真空中传递热量,而传导和对流都需要介质 才能传热。
一、热力学第一定律
三、气体的压强
如图所示的金属盒(无 液)气压计体积小巧、携 带方便,但准确性略差, 一般用在一些只需要显示 气压的设备上,如医用氧 气瓶、大煤气罐、空气压 缩机、爆米花机和锅炉等 。
三、气体的压强