热学参数计算公式
热能的三种计算公式
热能的三种计算公式热能的三种计算公式是:1、内能计算公式:内能U=∑miVi,其中 m 为物体的质量,V 为物体的速度。
内能又称动能,它表示物体运动时所拥有的能量,只要有质量和速度,就有内能。
2、势能计算公式:势能 U=mgh,其中 m 为物体的质量,g 为重力加速度,h 为物体高度。
势能又称重力能,它表示物体处于重力场中时所拥有的能量,只要有质量和高度,就有势能。
3、热能计算公式:热能Q=mcΔT,其中 m 为物体的质量,c 为物体的比热容,ΔT 为物体的温差。
热能又称热力学能,它表示物体温度发生变化时所拥有的能量,只要有质量和温度,就有热能。
以上三种计算公式分别用来衡量物体拥有的不同类型的能量,它们是物理中能量的基础。
内能是物体运动时所拥有的能量。
当物体质量和速度固定时,内能也是固定的。
如果物体的质量或速度发生变化,则内能也会随之发生变化。
内能的大小取决于物体质量和速度的大小,可以用内能计算公式U=∑miVi 来计算。
势能是物体处于重力场中时所拥有的能量。
当物体质量和高度固定时,势能也是固定的。
如果物体的质量或高度发生变化,则势能也会随之发生变化。
势能的大小取决于物体质量和高度的大小,可以用势能计算公式 U=mgh 来计算。
热能是物体温度发生变化时所拥有的能量。
当物体质量和温度固定时,热能也是固定的。
如果物体的质量或温度发生变化,则热能也会随之发生变化。
热能的大小取决于物体质量和温度的大小,可以用热能计算公式Q=mcΔT 来计算。
以上三种能量都可以用来衡量物体所拥有的能量,但它们之间也有相互转化的关系。
例如,当物体从一个高点自由落体时,物体将把势能转化为内能;当物体受热而温度升高时,物体将把热能转化为内能。
因此,只要有质量、速度、高度和温度,就可以用上述三种计算公式来测量物体所拥有的能量。
这些计算公式不仅可以帮助我们更好地理解物理定律,而且也可以用来计算各种物理现象所涉及的能量,从而更好地预测物理现象的发展趋势。
热学公式
1、热力学第零定律在不受外界影响的条件下,两个热力学系统同时与第三个热力学系统处于热平衡,则两个热力学系统也必定处于热平衡。
2、在宏观上,温度是决定一系统是否与其它系统处于热平衡的物理量。
一切互为热平衡的系统都具有相同的温度值。
开氏温标 理想气体定律:P tr 为气体温度计在水的三相点时的压强。
热力学温度与摄氏温度的关系: t = T- 273.15物态或状态方程 1、玻意耳定律P V = C (当T 不变) 2、盖吕萨克定律V = V 0(1 + αV t ) (P 不变) 气体膨胀系数αV 3、查理定律P = P 0( 1 + αP t ) (V 不变) 气体压强系数 αP①该三条定律近似地适用于所有气体,只要温度不太低,则气体愈稀薄(低压气体),以上三式就能愈准确地描述气体状态的变化;②在气体无限稀薄的极限下,所有气体的αV 、αP 趋于共同的极限α ,其数值约为1/273。
αV =αP = 1/T 0=1/273 理想气体物态方程 1、同一成份(A )同一状态之间关系(门捷列夫-克拉珀龙方程)PV = ν RT =(M/M mol )RT γ为混合气体的总摩尔数γ1+γ2 (B )同一系统不同平衡态之间关系: P 1V 1 / T 1 = P 2V 2 / T 2 2、道尔顿分压定律混合气体总压强等于各种组分的分压强之和。
P = P 1+P 2+……+P n3、几种成份:P = P 1 + P 2 + ...... + P n = ( ν1 + ν2 + ......+ νn )RT/ VR = 8.31 J mol -1 K -1称为普适气体常量。
阿伏伽德罗常数:N A = 6.02× 10 23 mol -1理想气体的微观模型无外场时,分子在各处出现的概率相同 N 个分子给予器壁的压强n :分子数密度分子热运动平均平动动能 压强公式:trX XK X T 16.273)(=0()PV T P Rγ=()273.16limtr P trP T P K P →=⋅单位时间内碰在单位面积器壁上平均分子数理想气体物态方程的另一种形式k = R/N A = 1.38×10-23 J K -1温度的微观意义 温度是平衡态系统的微观粒子热运动程度强弱的量度。
化学反应的热力学参数与焓变计算与热化学方程式解析
化学反应的热力学参数与焓变计算与热化学方程式解析热力学是研究能量转化和热现象的科学,它通过热化学方程式和热力学参数来描述化学反应的能量变化。
本文将介绍化学反应的热力学参数的计算以及如何解析热化学方程式。
一、热力学参数的计算1. 焓变(ΔH)焓变是一个化学反应中吸热或放热的能量变化,通常用ΔH表示。
ΔH的计算可以通过测量实验得到的反应前后体系的热量变化来实现。
例如,对于反应A + B → C,利用热量计可以测量反应前后的温度变化,然后根据温度变化来计算ΔH。
具体的计算公式如下:ΔH = q / n,其中q为反应放出或吸收的热量(单位:焦耳),n为反应物的摩尔数。
需要注意的是,ΔH的正负取决于反应放热还是吸热。
2. 熵变(ΔS)熵变是一个化学反应中系统的混乱程度(无序度)的变化,通常用ΔS表示。
ΔS可以通过计算反应前后的混乱度差来实现。
熵变的计算公式为:ΔS = ΣnS产物 - ΣnS反应物,其中n为各个物质的摩尔数,S为各个物质的摩尔熵。
需要注意的是,ΔS的正负取决于系统的混乱度变化,如果ΔS为正,说明反应过程中体系总的混乱度增加;如果ΔS为负,说明反应过程中体系总的混乱度减小。
3. 自由能变(ΔG)自由能变是一个化学反应中系统可做的非体积功的最大值的变化,通常用ΔG表示。
ΔG可以通过ΔH和ΔS的关系来计算。
自由能变的计算公式为:ΔG = ΔH - TΔS,其中T为反应温度(单位:开尔文)。
需要注意的是,ΔG的正负取决于ΔH和ΔS的大小关系,如果ΔG为负,说明反应是自发进行的,反之则需要外界提供能量。
二、热化学方程式的解析热化学方程式描述了化学反应中吸热或放热的能量变化。
在解析热化学方程式时,我们需要注意以下几点:1. 方程式平衡首先要确保化学方程式是平衡的,即反应物和生成物的摩尔数符合化学反应的比例。
平衡方程式可以通过实验测量或利用化学平衡定律得到。
2. 热力学参数的计算在方程式平衡的基础上,可以根据计算得到的热力学参数来解析热化学方程式。
热学公式整理
热学公式整理
以下是一些常用的热学公式整理:
1. 热传导公式:Q = k * A * ΔT / L
其中,Q表示传热量,k表示热传导系数,A表示传热面积,ΔT表示温度差,L表示传热距离。
2. 热辐射公式:Q = σ * A * ε * T^4
其中,Q表示辐射热能,σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数,A表
示辐射面积,ε表示表面发射率,T表示绝对温度。
3. 热膨胀公式:ΔL = α * L * ΔT
其中,ΔL表示长度变化,α表示线膨胀系数,L表示原长度,ΔT表示温度变化。
4. 热容公式:Q = mcΔT
其中,Q表示吸热量或放热量,m表示物体质量,c表示比
热容,ΔT表示温度变化。
5. 热力学第一定律:ΔU = Q - W
其中,ΔU表示内能变化,Q表示吸热量,W表示功。
6. 熵变公式:ΔS = Q / T
其中,ΔS表示熵变,Q表示吸热量或放热量,T表示温度。
热学三大公式
热学三大公式
热学是物理学中的一个重要分支,涉及到热量、热力学能量、热传递等方面的知识。
在热学中,有三个非常重要的公式,分别是:
1. 热力学第一定律公式:Q = U + W
这个公式表示热量 Q 等于内能 U 加上摩擦功 W。
它表明了热量和内能之间的关系,说明了热传递的根本原因是物体之间的内能差异。
这个公式在解释热传递现象和计算热传递的热量时非常有用。
2. 热力学第二定律公式:N = Q - W
这个公式表示净热量 N 等于热量传递 W 减去摩擦功 N。
它表明了热量传递的方向和热量传递的多少取决于内能差异的大小,而与摩擦功无关。
这个公式在解释热传递的规律和计算热量传递的效率时非常有用。
3. 热力学第三定律公式:热量不可能自发地从低温物体传到高
温物体
这个公式表示热量传递是一种自发的过程,也就是说,热量传递是从高温物体向低温物体传递的。
这个公式表明了热传递是一种不可避免的自然现象,同时也说明了热量传递的根本原因是物体之间的内能差异。
这个公式在解释热传递现象和计算热传递的热量时非常有用。
这三个公式是热学中最基本的公式,对于理解热学概念和应用具有非常重要的意义。
此外,热学还有很多其他的公式和规律,例如热力学第二定律的另一种表述方式——熵增定律,以及热力学第三定律的应用,等等,这些都需要深入学习才能掌握。
热力学计算公式整理
热力学计算公式整理热力学是研究物质的热与能的转化关系的学科,是广泛应用于化学、物理、工程等领域的重要理论基础。
在热力学计算中,有一系列公式被广泛应用于热力学参数的计算和分析。
1.热力学基本方程:对于一个热力学系统,其内部能量U可以由其热力学状态变量来表示,常用的基本方程有:U=TS-PV+μN其中,U为内部能量,T为温度,S为熵,P为压力,V为体积,μ为化学势,N为摩尔数。
2.热力学函数的计算:(1)焓(H)的计算公式:H=U+PV其中,H为焓,U为内部能量,P为压力,V为体积。
(2)外界对系统做的功(W)计算公式:W=-∫PdV其中,W为功,P为压力,V为体积,积分为从初态到末态的过程。
(3)熵(S)的计算公式:dS=dQ/T其中,S为熵,dS为熵的微分,dQ为系统的热量变化,T为温度。
(4) Helmholtz自由能(A)的计算公式:A=U-TS其中,A为Helmholtz自由能,U为内部能量,T为温度,S为熵。
(5) Gibbs自由能(G)的计算公式:G=U-TS+PV其中,G为Gibbs自由能,U为内部能量,T为温度,S为熵,P为压力,V为体积。
3.热力学热力学参数的计算:(1)热容的计算公式:Cv=(∂U/∂T)V其中,Cv为定容热容,∂U/∂T为导数,V为体积。
Cp=(∂H/∂T)P其中,Cp为定压热容,∂H/∂T为导数,P为压力。
(2)趋近于绝对零度时的熵变ΔS的计算公式:ΔS = Cvln(T2/T1) + Rln(V2/V1)其中,ΔS为熵的变化,Cv为定容热容,T2和T1为温度的变化,R 为气体常数,V2和V1为体积的变化。
(3)等温过程中的吸热计算公式:q=ΔH=nCpΔT其中,q为吸热,ΔH为焓的变化,n为物质的摩尔数,Cp为定压热容,ΔT为温度的变化。
(4)等温过程中的做功计算公式:w=-ΔG=PΔV其中,w为做功,ΔG为Gibbs自由能的变化,P为压力,ΔV为体积的变化。
热学热容与热量的计算
热学热容与热量的计算热学热容是热力学的基本概念之一,它描述了物体在吸收或释放热量时的响应能力。
热学热容的计算涉及到热容量的测量和热量的计算,本文将详细介绍热学热容的概念及其计算方法。
一、热学热容的概念热学热容,简称热容,是指物体在吸收或释放热量时温度发生变化的能力。
它是物质热力学性质的重要参数,通常以C表示。
热容与物体的质量、物质的种类以及温度变化之间存在着一定的关系。
二、热容的计算方法热容的计算一般有两种常见的方法:差式法和比热容法。
1. 差式法差式法是通过测量物体在温度变化过程中吸收或释放的热量来计算热容。
假设物体起始温度为T1,终止温度为T2,吸收或释放的热量为Q,热容C的计算公式为:C = Q / (T2 - T1)其中,Q的单位为焦耳(J),温度的单位为开尔文(K)。
2. 比热容法比热容法是通过测量单位质量的物质在温度变化时所吸收或释放的热量来计算热容。
比热容常用符号为c,计算公式为:其中,m为物质的质量,ΔT为温度变化。
三、热量的计算方法热量是物体吸收或释放的能量,通常以Q表示。
物体吸收或释放的热量与物体的热容和温度变化之间存在一定的关系。
1. 吸收热量的计算当物体处于低温环境中,吸收的热量为正值。
吸收热量的计算公式为:Q = mcΔT其中,m为物体的质量,c为物体的比热容,ΔT为温度的变化。
2. 释放热量的计算当物体处于高温环境中,释放的热量为正值。
释放热量的计算公式与吸收热量的计算公式相同。
四、实例分析为了更好地理解热学热容和热量的计算方法,我们以一个具体的例子来说明。
假设一块铁材料的质量为1kg,初始温度为20℃,最终温度为100℃。
已知铁的比热容为0.45J/g℃。
首先,我们可以通过比热容法计算出铁的热容:= 1000g × 0.45J/g℃ × (100℃ - 20℃)= 72000J接下来,我们可以利用热容的计算结果来计算吸收或释放的热量。
在这个例子中,由于物体从低温到高温,所以物体吸收的热量为正值。
初中物理热学公式
初中物理热学公式一、比热容:定义公式:c=Q mt、公式中各量及其单位1)Q——热量——J(2)m——质量——kg3)t——高升的温度(末温t—初温to)——o C(“高升到”指末温,“高升了”就是指高升的温度)4)c——比热容——J/(kg.o C)二、热量的计算公式:(一)Q=cm t (物体汲取或放出的热量与物质的比热容、物体的质量、高升或降低的温度都有关)Q吸=cm(t-t0);Q放=cm(t0-t)】1.各量及其单位:(1)Q——(汲取或放出的)热量——J(2)c——比热容——J/(kg.O C)(3)m——质量——kg(4)t——变化温度——OCA.关于吸热来说,t是指高升的温度,t=t—t;关于放热来说,t是指降低的温度,t=t—t00B.“高升多少℃”“高升了多少℃”“降低多少℃”“降低了多少℃”是指t;“高升到多少℃”“降低到多少℃”是指末温t2.各量的关系:(1)在Q和c一准时,t与m成反比(2)在Q和m一准时,t与C成反比;(3)在Q和t一准时,m与c成反比;(4)在c和m一准时,Q与t成正比;(5)在c和t一准时,Q与m成正比;(6)在m和t一准时,Q与c成正比。
(二)、变形公式:(1)t=Q(求变化温度)(2)m=Q(求质量)(3)c=Q(求比热)cm c t mt三、燃料焚烧放热公式:1、固体、液体燃料:Q放=qm(1)各量及其单位:Q放——燃料焚烧放出的热量——J q——热值——J/kgm——质量——kg(2)各量的关系:在q一准时,Q放与m成正比;在m一准时,Q放与q成正比;在Q放一准时,m与q成反比(3)变形式:q=Q放(已知质量和放热,求热值);mQ放m(已知热值和放热,求质量)q2、气体燃料:Q 放=qv(1)各量及其单位:Q 放——燃料焚烧放出的热量——Jq ——热值—— J/m3 V ——体积——m3(2)各量的关系:在q 一准时,Q 放与V 成正比;在V 一准时,Q 放与q 成正比;在 Q 放一准时,V 与q成反比(3)变形式:q=Q 放(已知体积和放热,求热值) ;VQ 放V (已知热值和放热,求体积)q四、效率问题效率——实用能量与总能量之比 (一)、锅炉的效率、定义:锅炉热效率是指有效利用的那部分(被加热物质汲取)的热量与燃料完整焚烧所开释的热量之比。
初中物理热学公式
初中物理热学公式一、比热容:定义公式:c=tm Q ∆ 1、公式中各量及其单位(1)Q ——热量——J (2)m ——质量——kg(3)Δt ——升高的温度(末温t —初温t o )——o C (“升高到”指末温,“升高了”就是指升高的温度)(4)c ——比热容——J/(kg.o C )二、热量的计算公式:(一)Q=cm Δt (物体吸收或放出的热量与 物质的比热容 、 物体的质量 、 升高或降低的温度 都有关)【Q 吸=cm(t -t 0);Q 放=cm(t 0-t)】1.各量及其单位:(1)Q ——(吸收或放出的)热量——J (2)c ——比热容——J/(kg.O C ) (3)m ——质量——kg(4)Δt ——变化温度——O CA .对于吸热来说,Δt 是指升高的温度,Δt=t —t 0;对于放热来说,Δt 是指降低的温度,Δt=t 0—tB.“升高多少℃”“ 升高了多少℃” “降低多少℃”“ 降低了多少℃”是指Δt ;“升高到多少℃”“降低到多少℃”是指末温t2.各量的关系:(1)在Q 和c 一定时,Δt 与m 成 反 比(2)在Q 和m 一定时,Δt 与C 成 反 比;(3)在Q 和Δt 一定时,m 与c 成 反 比;(4)在c 和m 一定时,Q 与Δt 成 正 比;(5) 在c 和Δt 一定时,Q 与m 成 正 比;(6) 在m 和Δt 一定时,Q 与c 成 正 比。
(二)、变形公式:(1)Δt=cm Q (求变化温度) (2)m=t c Q ∆(求质量) (3)c=tm Q ∆(求比热) 三、燃料燃烧放热公式: 1、固体、液体燃料:Q 放=qm(1)各量及其单位:Q 放——燃料燃烧放出的热量——J q ——热值——J/kg m ——质量——kg(2)各量的关系:在q 一定时,Q 放与m 成正比;在m 一定时,Q 放与q 成正比;在Q 放一定时,m 与q 成反比(3)变形式:q=mQ 放(已知质量和放热,求热值);q Q 放=m (已知热值和放热,求质量) 2、气体燃料:Q 放=qv(1)各量及其单位:Q 放——燃料燃烧放出的热量——J q ——热值——J/m 3 V ——体积——m 3(2)各量的关系:在q 一定时,Q 放与V 成正比;在V 一定时,Q 放与q 成正比;在Q 放一定时,V 与q 成反比(3)变形式:q=VQ 放(已知体积和放热,求热值);q Q 放=V (已知热值和放热,求体积) 四、效率问题效率——有用能量与总能量之比(一)、锅炉的效率1、定义:锅炉热效率是指有效利用的那部分(被加热物质吸收)的热量与燃料完全燃烧所释放的热量之比。
热力学中cv和cp计算公式
热力学中cv和cp计算公式在咱们学习热力学的过程中,cv 和 cp 这两个计算公式那可是相当重要的!先来说说 cv 吧,cv 指的是定容比热容。
它的计算公式是 cv =δQ/dT ,这里的δQ 表示在定容过程中吸收或放出的微小热量,dT 则是温度的微小变化。
那啥是定容过程呢?就好比你有一个密封的盒子,里面的气体体积没法改变,这时候的热传递过程就是定容的。
我记得有一次给学生们讲这个的时候,有个小家伙瞪着大眼睛一脸疑惑地问我:“老师,这定容到底有啥用啊?”我笑着给他举了个例子。
就说咱们冬天用的暖手宝吧,它的内部空间基本是固定的,相当于一个定容的容器。
当我们给它充电加热的时候,热量在这个固定的体积内传递,这就可以近似看作是一个定容过程。
这时候,我们就能用 cv这个公式来算算它吸收热量后温度的变化啦。
再讲讲 cp ,cp 是定压比热容,计算公式是cp = δQ/dT 。
不过要注意哦,这里是在定压的条件下。
啥是定压?想象一下吹气球,气球内外的压力不变,这就是定压过程。
给你们说个有趣的事儿,有一回我和朋友出去露营,我们带了个便携式的燃气炉煮东西。
燃气燃烧给周围环境提供热量,这个过程就可以近似看作是定压的。
当时我就想到了 cp 这个公式,还跟朋友显摆了一下我的专业知识,把他听得一愣一愣的。
在实际应用中,cv 和 cp 这两个公式用处可大了。
比如在汽车发动机的设计中,工程师们就得考虑燃料燃烧时的定容和定压过程,通过计算 cv 和 cp 来优化发动机的性能,让汽车跑得更稳、更省油。
还有在空调和冰箱的工作原理中,也离不开这两个公式。
它们帮助工程师们计算制冷和制热过程中的能量变化,让咱们在炎炎夏日能享受凉爽,在寒冷冬天能感受温暖。
总之,cv 和 cp 这两个计算公式虽然看起来有点复杂,但只要咱们多结合实际例子去理解,就会发现它们其实就在我们的生活中无处不在,是帮助我们解决很多实际问题的好工具。
所以啊,同学们,一定要把这两个公式学明白,这样才能在热力学的世界里畅游无阻!。
传热学nu,re,pr,gr表达式含义
传热学是研究热量如何通过传导、对流和辐射进行传递的学科。
在传热学中,有一些常用的表达式,如Nu数、Re数、Pr数和Gr数,它们分别表示不同的传热特性。
本文将对这些表达式的含义进行详细的介绍。
一、 Nu数的含义Nu数是Nusselt数的缩写,它表示流体中的对流传热能力。
Nu数的计算公式为:Nu = hL/k其中,h是对流传热系数,L是特征长度,k是流体的导热系数。
Nu 数是对流传热与导热的比值,它越大表示对流传热能力越强,反之则表示导热能力较强。
Nu数的大小与流体的性质、流动状态和流体与固体界面的情况有关。
二、 Re数的含义Re数是Reynolds数的缩写,它表示流体的流动状态。
Re数的计算公式为:Re = ρVD/μ其中,ρ是流体密度,V是流体流速,D是特征长度,μ是流体的动力黏度。
Re数反映了流体的惯性力与黏性力之间的比值,它的大小决定了流体的流动状态,当Re数较小时,流体呈现层流状态,当Re数较大时,流体呈现湍流状态。
Re数对流体的流动特性以及传热和传质过程都有重要影响。
三、 Pr数的含义Pr数是Prandtl数的缩写,它表示流体的热传导能力与动力黏度之间的比值。
Pr数的计算公式为:Pr = μCp/κ其中,μ是动力黏度,Cp是定压比热,κ是流体的导热系数。
Pr数越大,流体的热传导能力越强,而动力黏度的影响越小,反之则动力黏度的影响越大。
Pr数的大小对对流传热和边界层的发展都有重要影响。
四、 Gr数的含义Gr数是Grashof数的缩写,它表示自然对流传热的能力。
Gr数的计算公式为:Gr = gβΔTL^3/ν^2其中,g是重力加速度,β是体积膨胀系数,ΔT是温度差,L是特征长度,ν是运动黏度。
Gr数的大小决定了自然对流传热的强弱,当Gr数较大时,自然对流传热能力越强,当Gr数较小时,传热能力较弱。
总结在传热学中,Nu数、Re数、Pr数和Gr数是常用的表达式,它们分别代表了对流传热能力、流体流动状态、热传导能力与动力黏度之间的比值以及自然对流传热的能力。
热学计算
有关热量热值的计算题热学中的相关计算公式:(1)燃料燃烧放出热量的多少计算公式:Q=mq(适用于计算固体,液体燃料的燃烧)变形公式Q=qv(适用于计算气体燃料,如煤气、天然气等其中v代表气体的体积,单位是m3)(2)比热容的吸热、放热及通用公式:①Q吸=cm(t末温-t初温)=cm△t升(Q吸是吸收热量,单位是焦耳;c 是物体比热, m是质量;t初温是初始温度;t末温是后来的温度)② Q放=cm(t初温-t末温)=cm△t降通式为:Q= cm△t(3)热效率:燃料在燃烧时放出的热量,只有一部分被有效利用,被加热的物体吸收的热量与燃料燃烧时放出的热量之比。
公式为:h=Q有用Q放´100%(4)热机效率公式为:h=wQ´100%(其中W代表燃气所做的功,Q表示燃料完全燃烧所放出热量)注意:物理学中所有的计算注意单位的统一,不同的单位不能直接利用公式进行计算。
1.一个电热水壶内装有2 kg 的冷水,经过加热后水温从18℃升高到98℃,电热水壶内的水吸收的热量是多少?2.烧杯内80℃的热水放出2.1×104J的热量后,水温降低到55℃,则烧杯内水的质量是多少?3.由实验测量.质量是100g、初温是24℃的实心金属球吸收2.3×103J的热量后,温度升高到74℃,则该小球的比热容是多少?查图表可知这种金属可能是?几种物质的比热[单位:J/(kg·℃)]铝0.88×103钢铁0.46×103水银0.14×103铜0.39×103砂石0.92×103砂石0.92×1034.天然气是一种清洁能源,2m3的天然气完全燃烧能放出多少热量?(天然气的热值取7.1×107J/m3)5.木炭的热值是3.4x107J/kg ,完全然烧500g木炭,能放出多少的热量?6.酒精的热值是3×107J/kg,若要获得9×107J的热量,至少需要燃烧多少千克的酒精?7.吃早饭的时候,妈妈用热水给小雪加热250g的袋装牛奶.为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃,妈妈用60℃的热水给牛奶加热.(水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),该牛奶的比热容为2.5×103J/(kg•℃)).问:(1)在加热过程中,牛奶吸收了多少热量?(2)如果热水放出的热量有40%被牛奶吸收,问妈妈至少要用多少千克热水给牛奶加热?8.酒精是实验室里常用的燃料,现用酒精灯来加热水,若酒精完全燃烧产生的热量有50%被水吸收,现在把0.5kg 、20℃的水加热到100℃,需要燃烧多少克酒精?(q=3×107J/(kg·℃),c水=4.2×103J/(kg·℃))酒精9.小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.请你求解下列问题:(1)水箱中水的质量;(2)水吸收的热量(3)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少kg的煤气(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)10.某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了4kg的无烟煤.[水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg]试求:(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少焦耳?(2)4kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳?(3)此锅炉的效率是多少?11.已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km,所用时间是8min,消耗燃油3L(假设燃油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为63kW.若燃油的密度是0.8×103kg/m3,热值为3.15×107J/kg,求:(1)汽车行驶速度是多少?(2)汽车行驶过程的牵引力是多大?(3)汽车发动机的效率是多少?12.把质量为200g的铅块加热到98℃,然后投进温度为12℃、质量为80g的水里,最后两者的温度相同,都是18℃.比较铅块放出的热量和水吸收的热量是否相同,并分析原因。
热学计算题
热学计算专题一、热量计算公式: 1Q = c m △t (保证 △t >0)2Q放= mq3、效率:η= Q 吸/ Q 放热量公式与函数图像综合某液体和水的质量相同、初温相同,每分钟吸收的热量均为1260J ,根据图中的图象计算:该液体的比热为多少?该液体的质量为多少?【分析与解答】该图象反映的是液体和水吸热后温度升高的过程,横坐标表示时间,纵坐标表示温度。
由图象可知,水温12分钟升高了30℃,而某种液体温度升高为50℃。
列吸热方程,用比例法求解,具体如下:(1)由图象可知,水和某液体每分钟温度的变化分别为△t 水=2.5℃/min ;△t 液=256℃/min ;水和某液体每分钟吸热为Q 水=c 水m 水△t 水;Q 液= c 液m 液△t 液; 由于Q 水= Q 液 m 水=m 液 ,所以解得(2)液体质量【解题方法归纳与提升】解图像类类型的题目上,首先应弄清图像中横坐标,纵坐标表示的是什么物理量,分析出图像中包含的物理过程,图像的物理意义,物理量间满足什么函数关系,然后才能正确解题。
部分同学由于对相关学科间的知识迁移能力较弱,不能把数学上的有关知识运用到物理解题中来,因此在解题时感到无从下手,找不到恰当的解题方法,出现错误的情况。
热学综合计算先阅读下面材料,然后回答问题:地热资源是目前全球倡导的绿色安全资源,它不受昼夜和季节变化的限制,不仅可为人们生活供热,还可以用于旅游、温泉保健、养殖热带鱼等.(1)李强同学家每天用的热水若全部按50℃的热水计算,若将50kg 的水从10℃加热到,50℃需要吸收多少热量?已知水的比热容是4.2 x103J /(kg ·℃).(2)若李强家用额定功率为1500W 的电热水器烧水,在正常工作状态下烧热(1)问中的这些水需要多长时间?(3)若用效率为50%的煤气炉烧水,烧热(1)问中的这些水需要多少m 3煤气?(煤气的热值是3.9×107J/m 3)【分析与解答】(1)Q=cm(t -t 0)=4.2×103×50×(50-10)J=8.4×106J(2)63W 8.410t =s=5.610s p 1500⨯=⨯ (或93.3min ;或1.56h) (3)Q=qV ×50%所以:637Q 8.410V ==0.43m q 50% 3.91050%⨯=⨯⨯⨯利用热量公式计算小明家新安装了一台容积为0.5m 3的太阳能热水器,加满水后,经过4h 阳光的照射,水温由原来的20℃升高到了40℃.问:在这4h 内水吸收了多少热量?若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少千克焦炭?[水的比热容c 水=4.2×103J/(kg ·℃)、焦炭的热值g =3.0×107J/kg ]【分析与解答】太阳能热水器内水的质量 m =ρV =1.0×103kg/m 3×0.5m 3=500kg 需要吸收的热量:Q 吸=cm △t =4.2×103J /(kg ·℃)×500m 3×(40℃-20℃)=4.2×107J 焦炭放出的热量 Q 放=m 炭·q 火炉的转化效率:774.2103.010/Q JQ m J k g η⨯==⨯⨯吸放炭774.210720% 3.010/J m kg J kg⨯==⨯⨯炭1、质量为2kg、温度为20℃的水,使其温度升高了80℃,需要吸收多少热量?[已知水的比热容等于4.2×103J/(kg⋅℃)]2、质量为2kg、温度为20℃的水,使其温度升高到80℃,需要吸收多少热量?[已知水的比热容等于4.2×103J/(kg⋅℃)]3、一壶水的质量为2.5 kg,在液化石油气炉上从20℃煮至沸腾,在此过程中,共燃烧了液化石油气50g.壶吸热忽略不计.(1)水共吸收了多少热量?(1标准气压下)(2)这些液化石油气完全燃烧共放出多少热量?(3)求炉子的效率.(水的比热容为4.2×103J/(kg·℃), 液化石油气的热值为4.2×107J/kg)4.某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到l00℃,燃烧了6kg的无烟煤,试求:(1)锅炉内的水共吸收多少热量?(2)6kg无烟煤完全燃烧共放出的热量是多少?(3)该锅炉的热效率是多少?(4)请你简要说明该锅炉的热效率较低的可能原因。
热力学公式
1.理想气体状态方程式nRTRT M m pV ==)/(或RTn V p pV ==)/(m 式中p ,V ,T 及n 单位分别为Pa ,m 3,K 及mol 。
m /V V n =称为气体的摩尔体积,其单位为m 3 · mol -1。
R =8.314510 J · mol -1 · K -1,称为摩尔气体常数。
此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气体。
2.气体混合物(1)组成摩尔分数y B (或x B ) = ∑AA B /n n体积分数 /y B m,B B *=V ϕ∑*AVy A m,A 式中∑AA n 为混合气体总的物质的量。
Am,*V表示在一定T ,p 下纯气体A 的摩尔体积。
∑*AA m,A V y 为在一定T ,p 下混合之前各纯组分体积的总和。
(2)摩尔质量∑∑∑===BBBB B BB mix //n M n m M y M 式中 ∑=BB m m 为混合气体的总质量,∑=BB n n 为混合气体总的物质的量。
上述各式适用于任意的气体混合物。
(3) VV p p n n y ///B B B B *===式中p B 为气体B ,在混合的T ,V 条件下,单独存在时所产生的压力,称为B的分压力。
*B V 为B 气体在混合气体的T ,p 下,单独存在时所占的体积。
3.道尔顿定律p B = y B p ,∑=BBp p 上式适用于任意气体。
对于理想气体VRT n p /B B =4.阿马加分体积定律VRT n V /B B =*此式只适用于理想气体。
1.热力学第一定律的数学表示式WQ U +=∆或'amb δδδd δdU Q W Q p V W =+=-+规定系统吸热为正,放热为负。
系统得功为正,对环境作功为负。
式中 p amb 为环境的压力,W ’为非体积功。
上式适用于封闭体系的一切过程。
2.焓的定义式3.焓变(1))(pV U H ∆+∆=∆式中)(pV ∆为pV 乘积的增量,只有在恒压下)()(12V V p pV -=∆在数值上等于体积功。
高中热学公式
二、热学:
1、热力学第一定律: W + Q = E
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“-”。
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
2 理想气体状态方程:
(1)适用条件:一定质量的理想气体,三个状态参量同时发生变化。
(2) 公式: PV T P V T PV T
111222==或恒量 (3) 含密度式:
P T P T 1112
22ρρ= 3、 克拉白龙方程: PV=n RT=M RT μ (R 为普适气体恒量,n 为摩尔数)
4 、 理想气体三个实验定律:
(1) 玻马—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 1122= 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 112===或恒量或V 0 (1+t 273
) 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。
第一章 化学热力学基础 公式总结
第一章 化学热力学基础 公式总结 1.体积功 We = -Pe △V2.热力学第一定律的数学表达式 △U = Q + W 3.n mol 理想气体的定温膨胀过程。
定温可逆时:Wmax=-Wmin=4.焓定义式 H = U + PV在封闭体系中,W ′= 0,体系发生一定容过程 Qv = △U在封闭体系中,W ′= 0,体系发生一定压过程 Qp = H2 – H1 = △H5.摩尔热容 Cm ( J ·K —1·mol —1 ):定容热容 CV(适用条件 :封闭体系、无相变、无化学变化、 W ′=0 定容过程适用对象 : 任意的气体、液体、固体物质 )定压热容 Cp⎰=∆21,T T m p dTnC H (适用条件 :封闭体系、无相变、无化学变化、 W ′=0 的定压过程适用对象 : 任意的气体、液体、固体物质 )单原子理想气体: Cv,m = 1.5R , Cp,m = 2.5R 双原子理想气体: Cv,m = 2。
5R , Cp,m = 3.5R 多原子理想气体: Cv,m = 3R , Cp ,m = 4RCp ,m = Cv ,m + R6。
理想气体热力学过程ΔU 、ΔH 、Q 、W 和ΔS 的总结7。
定义:△fHm θ(kJ ·mol —1)-- 标准摩尔生成焓△H —焓变; △rHm —反应的摩尔焓变 △rHm θ-298K 时反应的标准摩尔焓变;△fHm θ(B)—298K 时物质B 的标准摩尔生成焓; △cHm θ(B ) —298K 时物质B 的标准摩尔燃烧焓。
8.热效应的计算1221ln ln P PnRT V V nRT =nCC m =⎰=∆21,T T m V dTnC U由物质的标准摩尔生成焓计算反应的标准摩尔焓变 △rH θm = ∑νB △fH θm ,B 由物质的标准摩尔燃烧焓计算反应的标准摩尔焓变 △rH θm = -∑νB △cH θm ,B 9.Kirchhoff (基尔霍夫) 方程△rHm (T2) = △rHm (T1) +如果 ΔCp 为常数,则 △rHm (T2) = △rHm (T1) + △Cp ( T2 - T1)10。
热力学中的热容计算
热力学中的热容计算
在热力学中,热容表示单位质量物质在单位温度变化时吸收或释放的热量。
热容可以用来计算物质的热量变化量。
热容的计算公式为:
热容(C)= 热量变化量(Q)/ 温度变化量(ΔT)
其中,热容的单位通常为焦耳/摄氏度(J/°C)或卡路里/摄氏度(cal/°C)。
热容常用于计算物体在加热或冷却过程中的热量变化。
可以通过测量物体的质量、热量变化量和温度变化量来计算热容。
如果需要计算一个系统的总热容,需要考虑所有组成物体的热容之和。
例如,一个由多个物体组成的系统的总热容可以计算为:总热容(C)= Σ(m×C×ΔT)
其中,m表示物体的质量,C表示物体的热容,ΔT表示每个物体的温度变化量。
通过将所有物体的热容相加,可以得到系统的总热容。
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混凝土温升计算:
θ=---- cp
WQ 式中:
θ 混凝土绝热温升
W —胶凝材料用量(kg)
Q —水泥水化热
с 混凝土比热
ρ 混凝土容重(素混凝土一般为2400左右,如2431κγ/μ3)
混凝土的热性能计算:
导热系数λ(Ω/(μ.℃))、导温系数α(μ2/η)、比热с(κϑ/κγ. ℃)这些参数可根据混凝土各种组成成分的重量百分比,按加权平均法进行估算。
ρ为混凝土的容重。
ρ
λc a = 式中:
α--导温系数
λ--导热系数
с--比热
ρ--混凝土容重
混凝土绝热温升的计算:
混凝土的温升与胶凝材料的用量及水化热有直接的关系。
Q τ=Q 0(1-ε-μτ
) 式中:Q τ 在龄期τ时的累积水化热
Q 0 水泥水化热总量,κϑ/κγ
τ--龄期
μ常数,随水泥品种、比表面积及浇筑温度而定。
温度 5 10 15 20 25
M (1/δ) 0.295 0.318 0.340 0.362 0.384
也可计算得到:ττ434.0)/1log(0Q Q m --= 由水化热导出温升值。
ρ
c Q W Q =0 式中,Q 0—最终绝热温升
W --水泥用量
c —混凝土比热
ρ—混凝土容重。