高考物理热学计算方法
2020 年高考物理热学计算专题及答案
2020 年高考物理热学计算专题及答案专题简介:1.物体吸收或放出热量的公式①计算物体吸收热量的公式为:Q 吸=cm (t -t 0)=cm ⊿t 。
②计算物体放出热量的公式为:Q 放=cm (t 0-t )=cm ⊿t 。
其中,Q 吸表示吸收热量,单位是J ;c 表示物体比热容,单位是J/(kg·℃);m 表示质量,单位是kg ;t 0表示物体初始温度,单位是℃;t 表示物体后来的温度,单位是℃。
⊿t =t -t 0表示物体升高了的温度。
⊿t =t 0-t ,表示物理降低了的温度。
2.燃料完全燃烧放出热量的公式①燃料完全燃烧释放出的热量公式为:Q 放=mq 。
②气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为:Q 放=qV 。
推导过程如下: 说明:①中的公式对固体、液体、气体、均适用。
②只对气体适用。
两个公式的得出都是根据热值的定义式得到的。
其中,Q 放表示燃料完全燃烧放出的热量,单位是J ;q 表示燃料的热值,单位是J/kg ;m 表示质量,单位是kg 。
V 表示体积,单位是m3。
3.热效率公式(1)热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
热机的效率是热机性能的一个重要指标。
汽车发动机的效率、飞机发动机的效率、轮船发动机的效率均属于热机的效率,其公式为:η=放吸Q Q 。
(2)炉具的热效率:天然气燃烧放出的热量是炉具提供的总热量,Q 总=Q 放,水吸收的热量是有用的热量Q 有=Q 吸,则η=总有Q Q 。
(3)电热水器的效率:电热丝所产生热量为Q 总,总=Q 放,水需要吸收热量为Q 有,有=Q 吸,则η=总有Q Q 。
专题例题:【例题1】(2018•济宁)将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图所示),通过 方式改变牛奶的内能,图中乙是250g 牛奶与热水的温度随时间变化的图象,则牛奶在加热过程中吸收的热量为 J .[c 牛奶=4.2×103J/(kg•℃)]【答案】热传递;2.1×104。
热学计算热量和温度变化的关系
热学计算热量和温度变化的关系热学是物理学的一个重要分支,主要研究热量与物体温度变化之间的关系。
在热学中,我们可以通过一些计算方法来准确计算热量的转移和温度的变化。
本文将介绍一些常见的热学计算公式,以及它们与热量和温度变化之间的关系。
1. 热量的计算热量是指物体内部分子之间的能量传递,又称为热能。
热量的大小可以通过下面的公式进行计算:Q = m × c × ΔT其中,Q表示热量,m表示物体的质量,c表示物体的比热容,ΔT表示温度的变化。
2. 温度变化的计算温度是物体分子运动的平均能量,可以通过温度计等仪器测量得到。
温度变化的计算与热量的计算关系密切。
根据热学原理,温度变化的计算可以使用下面的公式:ΔT = Q / (m × c)该公式可以通过已知物体的热量、质量和比热容来计算温度的变化。
3. 确定物质比热容的方法比热容是一个物质的重要特性,它可以用来描述物质的热性质。
常见物质的比热容可以通过实验或者查阅资料来获取。
有几种常见的方法可以确定物质的比热容:3.1 等热法在该方法中,将所研究的物质与一个已知比热容的物体(如水)混合在一起,并用热量测量仪器测量所混合物的温度变化。
通过比较已知物质的热量和温度变化,即可计算出未知物质的比热容。
3.2 醇灯法该方法通常用于测量固体材料的比热容。
实验时,将固体样品放在一个高温的平板上,然后使用一个醇灯对其加热。
通过测量样品与平板之间的温度变化,可以计算出固体材料的比热容。
3.3 稳定流热法该方法适用于液体和气体物质的比热容测量。
实验中,通过使物质以稳定的流速经过一个加热元件,同时测量物质进入和离开加热元件的温度和流量。
根据热学公式,可以计算出物质的比热容。
总结:热学计算热量和温度变化的关系是物理学中的一项重要内容。
通过合适的计算公式和实验方法,我们可以准确计算热量的转移和温度的变化,并通过比热容来描述物质的热性质。
熟练掌握热学计算的方法对于理解热现象和解决实际问题至关重要。
热学公式高考知识点
热学公式高考知识点热学是物理学中的一个重要分支,主要研究物质的热现象和热力学规律。
在高考中,热学知识是必考内容之一。
了解和掌握热学公式是解答相关题目的关键。
本文将介绍一些高考中常见的热学公式和相应的知识点,以帮助考生们在考试中取得好成绩。
1. 热力学第一定律热力学第一定律描述了热量和其他形式能量之间的转换关系。
根据热力学第一定律,系统的内能变化等于系统所吸收的热量减去系统所做的功。
ΔE = Q - W其中,ΔE表示系统的内能变化,Q表示系统吸收的热量,W表示系统所做的功。
2. 热容热容是描述物体对热量变化响应能力的物理量。
热容的定义式如下:C = Q / ΔT其中,C表示热容,Q表示物体吸收的热量,ΔT表示物体温度的变化。
3. 热传导热传导是热量通过物质的传递过程。
在热传导中,热量的传递速率与物体的热导率、横截面积以及温度梯度有关。
Q = λ * A * ΔT / L其中,Q表示热传导的热量,λ表示物体的热导率,A表示截面积,ΔT表示温度差,L表示传热距离。
4. 热辐射热辐射是物体由于温度而发出的电磁辐射。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律和维恩位移定律,热辐射功率和辐射体的温度之间存在以下关系:P = εσAT^4其中,P表示热辐射功率,ε表示辐射体的发射率,σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数,A表示辐射体的表面积,T表示辐射体的绝对温度。
5. 热力学第二定律热力学第二定律描述了热量自然传递的方向和热效率的限制。
根据热力学第二定律,热量不会自发地从低温物体传递到高温物体。
热力学第二定律还提出了熵增原理,即孤立系统的熵会随着时间的推移而增加。
以上只是热学中的一些常见公式和知识点,高考中还会涉及到更多的热学内容。
考生在备考过程中,应该结合教材和习题进行系统的学习和练习,加深对热学公式的理解和掌握。
同时,可以通过做一些热学相关的实验来加深对热学知识的理解和应用。
总之,热学是高考物理中的重要内容,掌握热学公式和相应的知识点是解答相关题目的关键。
2023年高考物理热点复习:热力学定律与能量守恒定律(附答案解析)
2023年高考物理热点复习:热力学定律与能量守恒定律
【2023高考课标解读】
1.知道改变内能的两种方式,理解热力学第一定律.
2.知道与热现象有关的宏观物理过程的方向性,了解热力学第二定律.
3.掌握能量守恒定律及其应用.
【2023高考热点解读】
一、热力学第一定律
1.改变物体内能的两种方式
(1)做功;(2)热传递。
2.热力学第一定律
(1)内容:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。
(2)表达式:ΔU=Q+W。
3.ΔU=W+Q中正、负号法则
物理量W QΔU
+外界对物体做功物体吸收热量内能增加
-物体对外界做功物体放出热量内能减少
二、热力学第二定律的理解
1.热力学第二定律的两种表述
(1)克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
(2)开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响。
或表述为“第二类永动机是不可能制成的”。
2.用熵的概念表示热力学第二定律
在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小(选填“增大”或“减小”)。
3.热力学第二定律的微观意义
一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。
三、能量守恒定律和两类永动机
1.能量守恒定律
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。
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高考物理热学计算方法知识点总结
高考物理热学计算方法知识点总结高考物理热学计算方法知识点总结热学是物理学中的一个分支,主要研究物质的热现象及其与其他物理现象之间的关系。
在高考物理考试中,热学通常会涉及到热传递、热力学等相关的知识点,并且考试也会涉及到一些计算题。
本文将总结高考物理热学计算方法的知识点,包括热能、温度、热容量以及内能等多个方面。
一、热能热能是物体内部的分子运动能量,通常用符号Q表示。
热能可以通过热传递来转移,也可以通过物体自己的内部变化进行转换。
在高考物理计算中常常会涉及到热能与其他物理量之间的转换。
1、热能的计算热能的计算公式为:Q = mcΔT其中,m表示物体的质量,c为比热容,ΔT为温度变化。
比热容是指单位质量的物质升高1摄氏度所需的热量,常用符号为c,单位为J/(kg·℃)。
在高考中,常常需要根据比热容来计算物体的热能。
2、热能的转化热能可以通过热传递的方式进行转化,常见的热传递方式有传导、对流和辐射。
其中,传导是指热能沿着物体的热传导方向传递,对流是指物体内部的气流或液流带走热能,辐射是指物体表面向外辐射热能。
二、温度温度是物体内部分子热运动程度的一种表现,表示物体热平衡状态下的状态特征。
温度通常用符号T表示,单位为摄氏度(℃)或开尔文(K)。
1、温度的转化不同的温度单位之间可以通过线性变换进行转化。
摄氏度和开尔文之间的转化关系为:T/K = t/℃ + 273.15(其中,t为摄氏度)2、温度的测量实际测量中,常用的温度计有水银温度计、酒精温度计、热电偶等多种类型。
三、热容量热容量是指物体吸收或放出的热量与温度变化之间的比例系数。
热容量通常用符号C表示,单位为J/℃或J/K。
1、热容量的计算物体热容量的计算公式为:Q = CΔT其中,Q为物体吸收或释放的热量,ΔT为温度变化,C为物体的热容量。
在高考物理计算中,常常需要根据热容量来计算物体的热能。
2、比热容比热容是单位质量物质在受到1摄氏度的温度变化时所吸收或释放的热量,通常用符号c表示。
新课标高考全国理综卷物理试题分类--热学计算(含答案)
活塞与大圆筒底部相距 ,两活塞间封闭气体的温度为 T1=495K,现汽缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下 移,忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小 g 取 10m/s2,求: (1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度 (2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强。
…③
解得 h′=
…④
气体最后的体积为 V=h′S…⑤
联立②④⑤可得 V=
.
2014 新课标 2
如图,两气缸 AB 粗细均匀,等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A 的直径为 B 的 2 倍,A 上端封闭,B 上端与大气连通;两气缸除 A 顶部导热外,其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的绝 热轻活塞 a、b,活塞下方充有氮气,活塞 a 上方充有氧气;当大气压为 P0,外界和气缸内气体温度均为 7℃
设大气与活塞对气体的总压强为 p,活塞横截面积为 S, 气体末状态的压强 p′=p+ ,体积 V′=(h﹣ h)S= Sh,
高考物理常考公式汇总
高考物理常考公式汇总
高考物理中常考的公式主要包括力学、光学、电学和热学等方面的公式。
以下是一些常见的公式汇总:
力学:
1. 动能公式:E_k = 1/2 mv^2
2. 势能公式:E_p = mgh
3.冲量公式:J=Ft
4. 牛顿第二定律:F = ma
5.胡克定律:F=kΔx
6.动量定理:FΔt=Δp
7.万有引力定律:F=Gm1m2/r^2
光学:
1.光速公式:v=c/n
2.焦距公式:1/f=1/v+1/u
3. 光的折射公式:n1sinθ1 = n2sinθ2
4.光的反射公式:θ1=θ2
5.平面镜成像公式:1/v+1/u=1/f
电学:
1.电流强度公式:I=Q/t
2.电阻公式:R=ρl/A
3.欧姆定律:V=IR
4.等效电阻公式(串联):1/R=1/R1+1/R2+...+1/Rn
5.等效电阻公式(并联):1/R=1/R1+1/R2+...+1/Rn
6.电功率公式:P=IV
7.磁感应强度公式:B=μ0I/2πr
热学:
1.热传导公式:Q=kA(T2-T1)/d
2.热膨胀公式:ΔL=αLΔT
3.热力学第一定律:ΔQ=ΔU+ΔW
这些公式是高考物理中最常出现的公式,通过熟练掌握和灵活运用这些公式,可以在考试中更好地解决问题。
需要注意的是,除了掌握这些公式,还需要理解公式背后的物理概念和原理,这样才能更好地理解和应用这些公式。
高考物理热学计算方法
高考物理热学计算方法高考物理的热血部分内容常常让学生们觉得头疼,因为这是最复杂的题目之一,该怎么应对呢?小编整理了物理学习相关内容,希望能帮助到您。
高中常用物理公式之热学常考的6个热学知识点一、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)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10-6m,这种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,实际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。
高考物理中的热力学第一定律如何理解
高考物理中的热力学第一定律如何理解在高考物理的知识体系中,热力学第一定律是一个重要且具有一定难度的知识点。
理解它对于解决相关问题以及深入理解热力学的基本原理至关重要。
首先,让我们来明确一下热力学第一定律到底是什么。
简单来说,热力学第一定律表述为:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。
用数学表达式可以写成:ΔU = Q + W 。
这里的ΔU 表示系统内能的变化,Q 表示系统吸收或放出的热量,W 表示外界对系统所做的功。
为了更好地理解这个定律,我们可以通过一些具体的例子来进行分析。
想象有一个封闭的气缸,里面充满了气体。
如果我们对这个气缸缓慢加热,气体就会吸收热量Q 。
同时,如果我们推动活塞压缩气体,这就相当于外界对气体做功 W 。
在这个过程中,气体的内能ΔU 就会增加,比如温度升高、分子热运动加剧等。
反过来,如果气缸内的气体膨胀,对外做功,同时又向外界散失了热量,那么气体的内能就会减少。
这就体现了热力学第一定律中内能、热量和功之间的相互关系。
那么,为什么要理解热力学第一定律呢?它在实际生活和科学研究中都有着广泛的应用。
比如在汽车发动机中,燃料燃烧产生的热量一部分转化为机械能对外做功,另一部分则以热能的形式散失。
通过对热力学第一定律的理解,我们可以优化发动机的设计,提高能量的利用效率。
在理解热力学第一定律时,有几个关键的概念需要特别注意。
首先是内能。
内能是系统内部所有微观粒子的动能和势能的总和。
对于理想气体,内能只与温度有关。
但对于实际的物质,内能还与体积、压强等因素有关。
其次是热量。
热量是由于温度差而在系统与外界之间传递的能量。
需要注意的是,热量是一个过程量,而不是状态量。
然后是功。
功是力在位移上的积累。
在热力学中,功的计算通常与压强和体积的变化有关。
在解题时,我们要根据具体的问题情境,正确判断内能的变化、热量的传递以及功的情况。
比如,对于绝热过程,即系统与外界没有热量交换,Q = 0 ,此时内能的变化就只取决于外界对系统所做的功。
物理高考知识梳理电磁学与热力学基本公式
物理高考知识梳理电磁学与热力学基本公式物理高考知识梳理:电磁学与热力学基本公式在物理高考中,电磁学与热力学是非常重要的考点之一。
这两个领域涉及到了很多基本公式,理解和掌握这些公式对于解题至关重要。
下面将对电磁学与热力学的基本公式进行梳理,帮助大家更好地复习和应对考试。
一、电磁学基本公式1. 库仑定律库仑定律描述了电荷间的相互作用,公式为:F = k * |q1 * q2| / r^2其中,F表示电荷间的力,q1和q2分别表示两个电荷的大小,r为它们之间的距离,k为库仑常数。
2. 电场强度公式电场强度描述了电荷对周围空间的影响,公式为:E =F / q其中,E表示电场强度,F表示电荷所受的力,q为电荷的大小。
3. 电势差公式电势差描述了电场中一个点到另一个点电势的变化,公式为:ΔV = W / q其中,ΔV表示电势差,W表示电场力所做的功,q为电荷的大小。
4. 电场能公式电场能描述了电荷在电场中具有的能量,公式为:U = 1/2 * q * V其中,U表示电场能,q表示电荷的大小,V表示电势差。
5. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁通量对电动势的产生,公式为:ε = -dΦ / dt其中,ε表示电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。
6. 磁场中的洛伦兹力公式磁场中的洛伦兹力描述了带电粒子在磁场中所受到的力,公式为:F = q * (v × B)其中,F表示洛伦兹力,q为电荷的大小,v表示带电粒子的速度,B表示磁场的磁感应强度。
二、热力学基本公式1. 热力学第一定律热力学第一定律描述了热量、功和内能之间的关系,公式为:ΔQ = ΔU + ΔW其中,ΔQ表示系统所吸收的热量,ΔU表示系统的内能变化,ΔW 表示系统所做的功。
2. 熵变公式熵变描述了系统中熵的变化情况,公式为:ΔS = ΔQ / T其中,ΔS表示系统的熵变,ΔQ表示系统所吸收的热量,T表示系统的温度。
3. 热容公式热容描述了物体对热量变化的响应程度,公式为:Q = mcΔT其中,Q表示物体所吸收的热量,m表示物体的质量,c表示物体的比热容,ΔT表示温度变化。
高考物理公式及应用详解
高考物理公式及应用详解在高考物理中,掌握各种公式及其应用是取得好成绩的关键。
物理公式是对物理现象和规律的简洁而精确的表达,它们为我们解决问题提供了有力的工具。
下面,让我们一起来详细了解一些重要的高考物理公式及其应用。
一、运动学公式1、速度公式:v = v₀+ at其中,v 表示末速度,v₀表示初速度,a 表示加速度,t 表示时间。
这个公式用于计算匀变速直线运动中物体在某一时刻的速度。
例如,一个物体以初速度5m/s 做匀加速直线运动,加速度为2m/s²,经过 3s 后的速度为 v = 5 + 2×3 = 11m/s。
2、位移公式:x = v₀t + ½at²此公式用于计算匀变速直线运动中物体在一段时间内的位移。
假设一个物体初速度为 3m/s,加速度为 1m/s²,运动时间为 4s,则位移 x = 3×4 + ½×1×4²= 20m。
3、速度位移公式:v² v₀²= 2ax通过已知的初速度、末速度和加速度来计算位移。
比如,物体初速度为 2m/s,末速度为 6m/s,加速度为 2m/s²,位移x =(6² 2²) /(2×2) = 8m。
二、牛顿运动定律公式1、牛顿第二定律:F = maF 表示物体所受的合力,m 是物体的质量,a 是物体的加速度。
这是力学中非常重要的公式,用于分析物体的运动状态变化与受力之间的关系。
例如,一个质量为 5kg 的物体,受到的合力为 10N,则加速度 a =10 / 5 = 2m/s²。
2、牛顿第三定律:F₁₂= F₂₁两个物体之间的作用力和反作用力大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。
当你推墙时,墙也会给你一个大小相等、方向相反的推力。
三、机械能守恒定律公式1、机械能守恒定律:E₁= E₂即初态的机械能等于末态的机械能。
物理高考知识点热学公式
物理高考知识点热学公式热学是物理学中一个重要的分支,它研究的是热量与能量的转化以及物体的热力学性质。
在高考物理考试中,热学是一个新的考点,涉及到的公式较多,掌握这些公式对于顺利完成考试是非常关键的。
在本文中,我们将详细介绍一些热学的常用公式。
首先,让我们从热学的基本公式开始讨论。
热学中最基本的公式是热传导定律,即导热速率与温度梯度成正比。
它可以用下面的公式表示:Q = kA(T2 - T1)/d其中,Q表示通过材料的热量,k表示导热系数,A表示材料的面积,T2和T1分别代表材料上下两侧的温度,d表示材料的厚度。
另一个重要的热学公式是热容公式,用来计算物体在温度变化过程中吸收或释放的热量。
热容可以通过下面的公式来计算:Q = mcΔT其中,Q表示热量,m表示物体的质量,c表示物体的比热容,ΔT 表示温度变化。
在热学中还有一个重要的概念是热力学第一定律,也就是能量守恒定律。
根据热力学第一定律,能量在系统与环境之间可以相互转化,总能量保持不变。
这个定律可以用下面的公式表示: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表示系统对外做的功。
热力学第二定律是热学中的另一个重要概念。
它描述了自然界中热量只能从高温物体流向低温物体的事实。
根据热力学第二定律,热量不能自发地从低温物体传递到高温物体,这个过程需要外界做功。
热力学第二定律可以通过下面的公式表示:η = W/Qh其中,η表示热机的效率,W表示热机输出的功,Qh表示从热源吸收的热量。
除了以上一些基本的热学公式外,还有一些与特定情境相关的公式。
比如,当我们研究气体的热力学性质时,需要用到理想气体状态方程:PV = nRT其中,P表示气体的压力,V表示气体的体积,n表示气体的物质的量,R表示气体常数,T表示气体的温度。
此外,热学中还有一些用于计算各种热力学过程的公式,比如绝热过程和等容过程的公式。
在考试中,我们需要根据具体题目的要求来使用这些公式。
高考热力学真题及答案解析
高考热力学真题及答案解析热力学是物理学中的一个重要分支,研究能量转化和传递的规律。
在高考物理科目中,热力学题目一直是考生的重点和难点之一。
本文将结合历年高考真题,对几个典型的热力学问题进行解析,帮助考生更好地理解和掌握热力学的基本概念和计算方法。
问题一:一个制冷剂在恒温过程中从高温热库吸收了200 J的热量,同时向低温热库放出100 J的热量。
求制冷剂对外界做功。
解析:根据热力学第一定律,能量不能自发消失或产生,只能相互转化。
系统吸收的热量等于对外界做的功与放出的热量之和。
本题中,制冷剂吸收了200 J的热量,放出了100 J的热量,对外界所做的功可以表示为W=Q1-Q2。
代入数值计算,得到制冷剂对外界做的功为W=200 J - 100 J = 100 J。
问题二:一个绝热容器中有一定质量的某种气体,通过某种过程,其初末状态分别为初始状态(P1,V1,T1)和末态(P2,V2,T2)。
如果过程是绝热的,求气体的最终温度T2与初始温度T1之间的关系。
解析:绝热过程是指在过程中系统与外界没有热量的交换,即Q=0。
根据理想气体状态方程PV=nRT(其中n为气体的摩尔数,R为气体常数),对绝热过程可得:P1V1^γ=P2V2^γ(γ为绝热系数,对于单原子分子气体,γ≈5/3;对于双原子分子气体,γ≈7/5)。
由此可得转换关系为:(T2/T1)^(γ-1)= P2/P1 = (V1/V2)^γ。
因为绝热过程没有热量交换,即Q=0,所以根据理想气体状态方程也有:P1V1/T1 = P2V2/T2。
将两个等式相除并化简,得到(T2/T1)^(γ-1) = (V1/V2)^γ =P2/P1,即T2/T1 = (P2/P1)^((γ-1)/γ)。
问题三:一个理想气体在压强为P,体积为V的状态下,体积保持不变,温度从T1变为T2。
求气体对外界做的功。
解析:对于等容过程,即体积保持不变,气体对外界做的功为零。
根据理想气体状态方程PV=nRT,可以推导出气体对外界做功的公式为W=nR(T2-T1)。
2020 年高考物理热学计算专题及答案
2020 年高考物理热学计算专题及答案专题简介:1.物体吸收或放出热量的公式①计算物体吸收热量的公式为:Q 吸=cm (t -t 0)=cm ⊿t 。
②计算物体放出热量的公式为:Q 放=cm (t 0-t )=cm ⊿t 。
其中,Q 吸表示吸收热量,单位是J ;c 表示物体比热容,单位是J/(kg·℃);m 表示质量,单位是kg ;t 0表示物体初始温度,单位是℃;t 表示物体后来的温度,单位是℃。
⊿t =t -t 0表示物体升高了的温度。
⊿t =t 0-t ,表示物理降低了的温度。
2.燃料完全燃烧放出热量的公式①燃料完全燃烧释放出的热量公式为:Q 放=mq 。
②气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为:Q 放=qV 。
推导过程如下: 说明:①中的公式对固体、液体、气体、均适用。
②只对气体适用。
两个公式的得出都是根据热值的定义式得到的。
其中,Q 放表示燃料完全燃烧放出的热量,单位是J ;q 表示燃料的热值,单位是J/kg ;m 表示质量,单位是kg 。
V 表示体积,单位是m3。
3.热效率公式(1)热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
热机的效率是热机性能的一个重要指标。
汽车发动机的效率、飞机发动机的效率、轮船发动机的效率均属于热机的效率,其公式为:η=放吸Q Q 。
(2)炉具的热效率:天然气燃烧放出的热量是炉具提供的总热量,Q 总=Q 放,水吸收的热量是有用的热量Q 有=Q 吸,则η=总有Q Q 。
(3)电热水器的效率:电热丝所产生热量为Q 总,总=Q 放,水需要吸收热量为Q 有,有=Q 吸,则η=总有Q Q 。
专题例题:【例题1】(2018•济宁)将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图所示),通过 方式改变牛奶的内能,图中乙是250g 牛奶与热水的温度随时间变化的图象,则牛奶在加热过程中吸收的热量为 J .[c 牛奶=4.2×103J/(kg•℃)]【答案】热传递;2.1×104。
高考物理公式总结大全
高考物理公式总结大全作为高考的一门主要科目,物理在考试中占据重要的地位。
物理考试除了需要掌握一定的理论知识外,公式的应用也是必不可少的。
在备考过程中,熟练掌握物理公式可以帮助我们更好地解题。
下面将对高考物理公式进行总结,供广大考生参考。
1. 运动学公式在物理学中,运动学是研究物体运动规律的一门学科,其中涉及了许多重要的公式。
以下是其中一些常用的公式:- 速度公式:v = s/t- 加速度公式:a = (v-u)/t- 位移公式:s = ut + 1/2at²- 速度-时间公式:v = u + at- 距离公式:s = ut + 1/2at²- 等匀速运动公式:s = vt2. 力学公式力学是研究物体运动和相互作用的力的学科,涉及了许多重要的公式。
- 牛顿第一定律:F = ma- 牛顿第二定律:F = dp/dt- 弹力公式:F = kx- 万有引力公式:F = G * (m₁m₂)/r²- 动能公式:E = 1/2mv²- 机械功公式:W = Fd- 功率公式:P = W/t3. 热学公式热学是研究热现象以及热与能量之间的相互转化的一门学科,以下是其中一些重要的公式:- 热传导公式:Q = kAΔT/Δx- 热膨胀公式:ΔL = αL₀ΔT- 热力学第一定律:ΔU = Q - W- 热力学第二定律:ΔS ≥ Q/T- 热功定理:W = ΔE - Q4. 光学公式光学是研究光的传播和相互作用的学科,以下是其中一些重要的公式:- 光速公式:c = fλ- 薄透镜成像公式:1/f = 1/v - 1/u- Snell定律:n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂- 全反射临界角公式:sinθc = n₂/n₁5. 电学公式电学是研究电荷、电场和电流以及与其相关的现象的学科,以下是其中一些常用的公式:- 电流公式:I = Q/t- 电阻公式:R = ρL/A- 电场强度公式:E = F/Q- 电力公式:P = IV- 欧姆定律:V = IR以上仅仅是高考物理公式的一部分,考生在备考过程中还需针对各个章节进行深入学习。
高考必备物理36个公式
高考必备物理36个公式物理公式是高考物理考试不可或缺的部分,掌握公式可以在考试中事半功倍。
下面是高考物理考试中36个必备的公式。
一、力学部分1. 力的合成与分解公式:F=F1+F2,F1=Fcosα,F2=Fsinα2. 牛顿第一定律:F=03. 牛顿第二定律:F=ma4. 牛顿第三定律:F1=-F25. 动能定理:W=ΔE=ΔK6. 动能公式:K=1/2mv²7. 动量定理:FΔt=Δp=mΔv8. 动量守恒定律:p1+p2=p1'+p2'9. 势能公式:Ep=mgh10. 弹性势能公式:Ee=1/2kx²11. 等压过程中气体内能变化公式:ΔU=Q12. 等温过程中气体内能变化公式:ΔU=013. 等容过程中气体内能变化公式:ΔU=Q14. 热力学第一定律:ΔU=Q-W15. 热力学第二定律:ΔS=Q/T二、热学部分16. 热传导公式:Q/t=kA(ΔT/x)17. 热对流公式:Q/t=hA(ΔT)18. 热辐射公式:P=eσA(T^4-T0^4)19. 热功定理:W=Q20. 等温过程中理想气体压强公式:pV=C21. 等压过程中理想气体温度公式:V/T=C22. 等容过程中理想气体压强公式:p/T=C23. 理想气体状态方程:pV=nRT24. 热容公式:Q=mcΔT25. 摩尔热容公式:Cv=3/2R,Cp=5/2R三、电学部分26. 电场强度公式:E=F/q27. 电势能公式:W=qV28. 电势差公式:ΔV=Vb-Va29. 电容公式:C=Q/V30. 平行板电容公式:C=εA/d31. 电阻公式:R=ρl/A32. 串联电阻公式:R=R1+R2+R3+...33. 并联电阻公式:1/R=1/R1+1/R2+1/R3+...34. 欧姆定律:I=V/R35. 磁场强度公式:B=F/qs36. 洛伦兹力公式:F=q(v×B)以上36个公式是高考物理考试中的必备公式,掌握这些公式可以在考试中事半功倍。
高考物理备考重点热学与热力学中的温度与热量
高考物理备考重点热学与热力学中的温度与热量高考物理备考重点:热学与热力学中的温度与热量热学与热力学是高考物理中的重要内容,其中温度与热量是我们需要重点关注的概念。
本文将以这两个概念为核心,分别介绍其定义、计量单位、热平衡、能量守恒以及利用公式解题等相关内容,帮助同学们更好地备考。
一、温度的定义与计量单位温度是物体冷热程度的度量,通常用摄氏度(℃)或开尔文(K)表示。
摄氏温度是以水的冰点和沸点作为参照标准,将其等分为100个单位。
而开尔文温度,又称绝对温度,是以绝对零度(0K)作为零点,与摄氏温度之间的换算关系为:K = ℃ + 273.15。
二、热量的定义与计量单位热量是物体因温度差异而发生的能量传递,通常用焦耳(J)或千焦(kJ)表示。
焦耳是国际单位制中的能量单位,1焦耳定义为当力量为1牛顿的作用力,物体沿着力方向移动1米时所做的功。
与焦耳相对应的是千焦,1千焦等于1000焦耳。
三、热平衡与热传导热平衡是指热源与热源之间、热源与物体之间、物体内部各部分之间没有温差时的状态。
在热平衡状态下,物体各部分的温度保持恒定。
热传导是指热量在物体内部或物体之间通过分子之间的碰撞传递的过程。
热传导的速率与物体的导热性质有关,如导热系数、物体的形状和温度梯度等因素。
四、能量守恒定律能量守恒定律是热力学中的基本原理,它表明在孤立系统中,能量不会凭空消失或产生,只会从一种形式转化为另一种形式。
热力学中涉及的能量形式有内能、势能和动能等。
根据能量守恒定律,热量的传递可以通过热传导、机械方式和辐射等途径完成。
在物体间热传导的过程中,高温物体会向低温物体传递热量,直至两者达到热平衡。
五、公式及解题方法在解决与温度、热量相关的题目时,我们可以利用一些基本公式,如:1. 热量传递公式:Q = mcΔT其中,Q表示传递的热量,m表示物体的质量,c表示物体的比热容,ΔT表示温度变化。
2. 热平衡公式:m1c1T1 = m2c2T2根据热平衡定律,两个物体达到热平衡时,它们之间传递的热量相等。
高考物理 能量守恒定律公式总结
高考物理能量守恒定律公式总结1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜外表积(m)2}3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规章的热运动;分子间存在互相作用力。
4.分子间的引力和斥力(1)r10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈05.热力学第肯定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种转变物体内能的方式,在效果上是等效的),W:外界对物体做的正功(J),Q:物体汲取的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不行造出〔见其次册P40〕}6.热力学其次定律克氏表述:不行能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它改变(热传导的方向性);开氏表述:不行能从单一热源汲取热量并把它全部用来做功,而不引起其它改变(机械能与内能转化的方向性){涉及到其次类永动机不行造出〔见其次册P44〕}7.热力学第三定律:热力学零度不行到达{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)物理学问记忆十五法人的一切学习都包含有记忆。
培育同学的任何力量,都离不开记忆力。
记忆是才智的仓库,是智力活动的基础和源泉。
在肯定程度上,记忆力标志着一个人的智力水平。
一个人记忆得如何,跟是否把握正确的记忆方法有亲密的关系。
因此,引导同学把握正确的记忆方法,培育和训练他们的记忆力,是教学中的一个重要的、影响深远的环节。
1.联想法联想,是一种制造性的活动。
联想的特点是思路开阔、富有延展性、敏捷性,联想能使脑神经细胞兴奋,在大脑皮层留下清楚的印迹,因此,记忆非常坚固。
坚持使用这种记忆方法,有助于进展想象力,培育制造精神。
如在高中教材:弹性碰撞一节里,讲解并描述了一个运动钢球〔m1〕对心碰撞另一个静止钢球〔m2〕的规律,推导出了两钢球碰撞后的速度表达式:在实际处理问题时,只要记住①、②两式就能解决这一类碰撞问题,而不必要每次解题都要重新推导①、②两式的来龙去脉。
高考物理热学计算方法
高考物理热学计算方法高考物理中,热学计算方法是必考内容。
由于热学计算方法是物理中比较抽象和难以理解的一个部分,很多考生在学习这个知识点时常常感到困惑。
为了帮助考生更好地掌握热学计算方法,在此我将对热学计算方法做一个详细的介绍。
热学计算方法主要涉及到两个方面:热量和热力学过程。
下面将分别阐述这两个方面的相关知识。
一、热量热量是物体在热力学过程中能够转移到其他物体而使其温度发生改变的能量。
通常单位是焦耳(J),在高考物理考试中,我们一般使用标准大气压条件下水的比热容(4.18 J/(g℃))、固体的比热容(0.2 J/(g℃))和气体的比热容(1.0 J/(g℃))进行计算。
1. 热量公式热量公式可以表示为:Q = mcΔθ,其中Q表示热量,m表示物体的质量,c表示物质的比热容,Δθ表示温度变化量。
可以看出,热量与物体的质量、比热容及温度变化量直接相关,需要注意的是,在计算物体的质量时,应该将其单位转化为克,方便后续计算。
2. 热传递热传递有三种形式:导热、对流和辐射。
其中,导热主要发生在固体中,对流主要发生在液体和气体中,辐射则可以发生在任何物体之间。
在热传递中,我们一般使用热传导公式进行计算,公式为:Q = λSΔθ/t,其中Q表示热量,λ表示材料的热导率,S表示传热面积,Δθ表示温度差,t表示时间。
需要注意的是,在计算传热系数时,应该根据不同的材料使用相应的热导率值,公式中的Δθ应该取两个物体温度的差值,t的单位要一致。
二、热力学过程热力学过程包括等温过程、绝热过程、等压过程和等体过程。
在热力学过程中,我们主要关注热力学定律和热力学方程式的应用。
1. 热力学定律(1)热力学第一定律:能量守恒定律。
即能量不能被创造或消灭,只能从一种形式转换为另一种形式。
(2)热力学第二定律:热力学不可逆过程定律。
即任何单向不可逆过程中,熵会不断增加。
2. 热力学方程式热力学方程式包括:P-V图式、Q-h图式、T-s图式和P-T图式。
高考物理如何解答常见的热力学和热学题目
高考物理如何解答常见的热力学和热学题目在高考物理中,热力学和热学是一个相对来说比较重要的知识点,也是考生们比较关注的内容之一。
解答热力学和热学题目需要一定的技巧和方法,本文将为大家介绍一些常见的解题思路和方法。
一、热力学问题的解答方法1. 温度转换问题在解答温度转换的问题时,要明确使用的温度单位,并且注意不同温度单位之间的转换关系。
常见的温度单位包括摄氏度(℃),华氏度(℉),开尔文度(K)等。
根据题目要求,选择合适的公式进行计算即可。
2. 比热容问题比热容是物质吸收或放出单位质量热量的能力,常用符号为C,其表达式为Q = mcΔθ。
在解答比热容问题时,要注意单位的统一,通常需要将质量转化为标准单位(如千克),温度转化为开尔文度。
3. 热传导问题热传导问题是指在不同温度之间存在热量的传递。
在解答这类问题时,可以使用热传导公式Q = kA(Δθ / Δx)来计算热传导的热量,其中k 为导热系数,A为传热面积,Δθ为温度差,Δx为传热距离。
4. 热膨胀问题热膨胀问题是指物体在受热时体积或长度发生变化。
一般情况下,可以使用热膨胀公式ΔL = αL0Δθ来解答热膨胀问题,其中ΔL为长度变化,α为热膨胀系数,L0为原始长度,Δθ为温度变化。
二、热学问题的解答方法1. 焓变问题焓变是指物质在单位质量的变化过程中吸热或放热的过程,常用符号为ΔH。
在解答焓变问题时,可以使用焓变公式ΔH = mcΔθ来计算焓变的大小,其中m为物质的质量,c为比热容,Δθ为温度变化。
2. 熵变问题熵变是指系统和其周围环境之间的热交换导致的熵的变化,常用符号为ΔS。
在解答熵变问题时,可以使用熵变公式ΔS = Q / T来计算熵变的大小,其中Q为吸热或放热的热量,T为温度。
3. 热机效率问题热机效率是指热机从吸收热量中所转化为有用功的比例,通常用符号η表示。
在解答热机效率问题时,可以使用热机效率公式η = 1 - Qc / Qh来计算热机的效率,其中Qc为冷凝热量,Qh为燃烧热量。
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高考物理热学计算方法
高中常用物理公式之热学
常考的6个热学知识点
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)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10-6m,这种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,实际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。