热力学定律总结
热力学第一定律总结

298 K时,H2(g)的∆cHmө = -285.83 kJ·mol-1, H2S(g)和 SO2(g)的∆fHmө分别为-20.63 kJ·mol-1和-296.83 kJ·mol-1。 求下列反应在498 K时的∆rUmө。已知水在373 K时的摩 尔蒸发焓∆vapHm (H2O, 373 K) = 40.668 kJ·mol-1. 2H2S (g) + 3O2 (g) = 2SO2 (g) + 2H2O(g)
其中,T2的值由理想气体绝热方程式(pVγ=C)求得。
3、Q的计算 、 的计算
• Q = ∆U – W • 如恒容,Q = ∆U • 如恒压,Q = ∆H
1. 绝热密闭体系里,以下过程的ΔU不等于零的是: A) 非理想气体混合 B) 白磷自燃 C) 乙醚挥发 D) 以上均为0 2.“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”。我国 春节有放鞭炮的习俗。在爆竹爆炸的过程中,以 下热力学量的符号表示正确的是(忽略点火时火柴 传递给引线的少量热量) ( ) A) Q<0,W<0,ΔU<0 B) Q<0,W=0,ΔU<0 C) Q=0,W<0,ΔU<0 D) Q=0,W=0,ΔU=0
nN2CV, m(N2)(T-T1) + nCuCV,误二: ∆U =∆UN2 + ∆UCu = 0
nN2CV, m(N2)*(T-T1) + nCuCV, m(Cu)*(T-T2) = 0
正确解法:
∆U =∆UN2 + ∆UCu = ∆UN2 + ∆HCu = 0 nN2CV, m(N2)*(T-T1) + nCuCp, m(Cu)*(T-T2) = 0
• 求火焰最高温度: Qp = 0, ΔH = 0 求火焰最高温度: • 求爆炸最高温度、最高压力:QV = 0, W = 0 求爆炸最高温度、最高压力: =0
热学物理总结报告范文(3篇)
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第1篇一、引言热学是物理学的一个重要分支,研究物体内部的热运动和能量转换规律。
随着科学技术的不断发展,热学在工业、农业、医学、能源等领域都发挥着至关重要的作用。
本报告将对热学物理的基本概念、主要理论、实验方法和应用领域进行总结和分析。
二、热学基本概念1. 热量:热量是物体内部微观粒子运动能量的总和,通常用符号Q表示。
热量的单位是焦耳(J)。
2. 温度:温度是物体内部微观粒子平均动能的度量,通常用符号T表示。
温度的单位是开尔文(K)。
3. 热容:热容是物体吸收或放出热量时温度变化的度量,通常用符号C表示。
热容的单位是焦耳每开尔文(J/K)。
4. 热传导:热传导是热量在物体内部由高温区域向低温区域传递的过程。
5. 热辐射:热辐射是物体由于自身温度而向外发射热量的过程。
6. 热对流:热对流是流体内部热量传递的一种形式,即流体中高温区域的分子向低温区域传递热量的过程。
三、热学主要理论1. 热力学第一定律:热力学第一定律指出,热量、功和内能之间的关系是Q = W+ ΔU,其中Q为吸收的热量,W为外界对系统所做的功,ΔU为系统内能的变化。
2. 热力学第二定律:热力学第二定律表明,热量不能自发地从低温物体传递到高温物体,而且在一个封闭系统中,熵(S)总是增加的。
3. 热力学第三定律:热力学第三定律指出,在绝对零度时,任何物体的熵都为零。
4. 热平衡定律:当两个系统接触时,如果它们之间没有热量交换,那么它们的温度将趋于相同。
5. 热传导定律:傅里叶定律描述了热传导过程中的热量传递速率,即Q = -kAΔT/Δx,其中Q为热量,k为热传导系数,A为传热面积,ΔT为温度差,Δx为距离。
6. 热辐射定律:斯蒂芬-玻尔兹曼定律描述了物体热辐射的能量,即E = σT^4,其中E为辐射能量,σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数,T为物体温度。
四、热学实验方法1. 热平衡实验:通过测量两个物体接触后的温度变化,验证热平衡定律。
2. 热传导实验:通过测量不同材料的热传导系数,研究热传导规律。
物理化学 热力学一定律、二定律复习
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H nC p,m dT
T1
T2
H Qp
此式适用于W′=0、dp=0的封闭系统所进行的一切过程
理想气体恒温pVT 变化:
U 0
H 0
4. 化学反应热效应
由生成焓求反应焓 r H m B f H m B 由燃烧焓求反应焓 r H m B c H m B
2. 单纯pVT变化过程的熵变
V2 T2 S nR ln nCV ,m ln V1 T1 p1 T2 S nR ln nC p ,m ln p2 T1
将C p ,m、CV ,m看成定值
p2 V2 S nCV ,m ln nC p ,m R ln p1 V1
3. 相变化过程的熵变
U QV 适用于W ' 0, dV 0的封闭系统所进行的一切过程。
H U ( pV ),式中:( pV ) p2V2 pV1 1
此式适用于封闭系统的一切过程。
此式适用于n、Cp,m恒定的理想气体单纯pVT变化的一切过程; 或n、Cp,m恒定的任意单相纯物质的恒压变温过程。
熵判据
不可逆 自发 隔离系统:S 0 或 dS 0 可逆 平衡 自发 S隔离 S系统 S环境 0 平衡
V2 p1 nR ln 理想气体的恒温可逆和不可逆过程:T S nR ln V1 p2
纯物质的恒压变温可逆和不可逆过程: p S nC p ,m ln T2 T1 纯物质的恒容变温可逆和不可逆过程:V S nCV ,m ln T2 T1 理想气体pVT都变的可逆过程:
5. 理想气体的绝热可逆方程:
T2
T1
Cv ,m
热力学第一定律和第二定律
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热力学第一定律和第二定律热力学第一定律1. 内容:一般情况下,如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程,那么外界对物体做的功W,与物体从外界吸收的热量Q之和,等于物体的内能的增加量2. 数学表达式:W+Q=ΔU(1)Q取决于温度变化:温度升高,Q>0;温度降低,Q<0.(2)W取决于体积变化:V增大时,气体对外做功,W<0;V减小时,外界对气体做功,W>0.(3)特例:如果气体向真空扩散,那么W=0.(4)绝热过程Q=0,关键词是“绝热材料”或“变化迅速”。
3. 热力学第1定律的理解(1)做功改变物体的内能:外界对物体做功,物体内能增加;物体对外做功,物体内能减少。
在绝热过程,物体做多少功,改变多少内能。
(2)热传递改变物体的内能:外界向物体传递热量,即物体吸热,物体的内能增加;物体向外界传递热量,即物体放热,物体的内能减少。
传递多少热量,内能就改变多少。
(3)做功和热传递的实质,做功改变内能是能量的变化,用功的数值来度量;热传递改变内能是能量的转移,用热量来度量。
热力学第二定律1.热传导的方向性:热传导的过程可以自发地由高温物体向低温物体进行,但相反方向却不能自发地进行,即热传导具有方向性,是一个不可逆过程。
2.补充说明:(1)“自发地”过程就是不受外界干扰的条件下进行的自然过程;(2)热量可以自发地从高温物体向低温物体传递,却不能自发的从低温物体传向高温物体;(2)热力学第二定律的能量守恒表达式:ds≥δQ/T(3)热量可以从低温物体传向高温物体,必须有“外界的影响或帮助”,就是要由外界对其做功才能完成。
3.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向高温物体。
(2)开尔文表述:不可能从单一热源吸收热量,使之完全变为有用功,而不引起其他变化。
热力学总结及学习感想
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热力学总结及学习感想热力学是研究能量和能量传递规律的学科,它是自然科学中的一个重要分支。
热力学的发展和运用贯穿于各个领域,涉及到物理、化学、天文学、工程学等诸多学科。
在学习热力学的过程中,我深刻认识到了热力学的基本原理和应用,并对热力学的研究方法和思维方式有了更加清晰的认识。
以下是我对热力学的总结及学习感想。
热力学的基本原理可以由三个基本定律来概括。
第一定律是能量守恒定律,它指出能量既不能自发生成,也不能自发消失,只能从一种形式转化为另一种形式。
这个定律告诉我们能量是一个可转化的物理量,并且在转化过程中总是守恒的。
第二定律是热力学中最重要的定律之一,它阐述了一个重要的物理现象——热量是从高温物体传递到低温物体的,不会反向传播。
第二定律的研究为我们理解能量转化和传递提供了重要的理论基础。
第三定律则是物质在绝对零度时熵为零的定律,它告诉我们在绝对零度时,物质的分子和原子处于最低能量状态,熵(即混乱程度)为零。
热力学的学习过程中,我通过分析热力学系统的状态变化、热力学循环和热力学平衡等基本概念,深入理解了热力学的基本原理和规律。
我学会了热力学分析中的基本方法和计算技巧,例如热力学性质的计算、热力学过程的分析等。
在解决热力学问题时,我也学会了灵活运用热力学定律和公式,结合实际问题进行推导和计算。
通过与同学的讨论和合作,我也加深了对热力学的理解,并找到了解决问题的有效方法。
在学习热力学的过程中,我深感热力学在自然科学中的重要性和广泛应用。
热力学不仅是解释和分析自然界中许多现象的重要工具,也是工程技术中的基础理论之一。
我们的生活和工作中处处都离不开热力学的应用,例如汽车引擎、空调制冷、电力发电等。
热力学的研究不仅帮助我们更好地理解自然界的奥秘,还为创新科技和解决实际问题提供了重要的理论依据。
通过学习热力学,我也培养了一些重要的学习能力和思维方式。
热力学的学习需要具备一定的数学基础和逻辑思维能力。
在解决热力学问题时,我们需要进行系统的分析和推导,运用公式和模型来描述和解释物质的能量变化和热力学性质。
工程热力学知识点总结
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工程热力学知识点总结工程热力学知识点总结1. 热力学基本概念热力学是研究能量转化和能量传递规律的学科,它关注系统的宏观性质和变化。
热力学的基本概念包括系统、界面、过程、平衡状态、状态方程等。
2. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒的表述,它表示能量的增量等于传热和做功的总和。
数学表达式为ΔU = Q - W,其中ΔU表示系统内能的变化,Q表示热的传递,W表示外界对系统做功。
3. 热力学第二定律热力学第二定律描述了自然界中存在的一种过程的不可逆性,即熵增原理。
它指出孤立系统的熵总是增加或保持不变,不会减少。
熵增原理对热能转化和能量传递的方向提供了限制。
4. 热力学循环热力学循环是一系列热力学过程组成的闭合路径,通过这个路径,系统经历一系列状态变化,最终回到初始状态。
常见的热力学循环有卡诺循环、斯特林循环等。
5. 热力学性质热力学性质是用来描述物质宏观状态的物理量,常用的热力学性质包括温度、压力、内能、焓、熵等。
它们与热力学过程和相变有着密切的关系。
6. 热力学方程热力学方程是用来描述物质宏观状态的数学关系。
常见的热力学方程有状态方程(如理想气体状态方程)、焓的变化方程、熵的变化方程等。
这些方程对于分析和计算热力学过程非常重要。
7. 理想气体理想气体是热力学中一种理想的气体模型。
在理想气体状态方程中,气体的压力、体积和温度之间满足理想气体方程。
理想气体模型对于理解和研究气体性质和行为非常有用。
8. 发动机热力学循环发动机热力学循环是指内燃机和外燃机中进行热能转换的一系列过程。
常见的发动机热力学循环有奥托循环、迪塞尔循环等。
通过研究发动机热力学循环,可以优化发动机的效率和性能。
9. 相变热力学相变热力学研究物质由一种相态转变为另一种相态的过程。
相变热力学包括液体-气体相变、固体-液体相变、固体-气体相变等。
了解相变热力学对于理解物质的性质和行为具有重要意义。
总结:工程热力学是研究能量转化和能量传递规律的学科,它关注系统的宏观性质和变化。
大学热学物理知识点总结
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大学热学物理知识点总结1.热力学基本定律热力学基本定律是热学物理的基础,它包括三个基本定律,分别是热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。
(1)热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律的热学表述,它规定了热力学系统能量的守恒性质。
简单地说,热力学第一定律表明了热力学系统能量的增减只与系统对外界做功和与外界热交换有关。
热力学第一定律的数学表达式为ΔU=Q-W,其中ΔU表示系统内能的增量,Q表示系统吸热的大小,W表示系统对外界所作的功。
由此可以看出,系统的内能变化量等于吸收热量减去做的功。
(2)热力学第二定律热力学第二定律是热力学系统不可逆性的表述,它规定了热力学系统内部的熵增原理,即系统的熵不会减小,而只会增加或保持不变。
简单地说,热力学第二定律表明了热力学系统内部的任何一种热力学过程都是不可逆的。
这意味着热力学系统永远无法使热量全部转化为功,总会有一部分热量被转化为无效热。
热力学第二定律还表明了热力学过程的方向性,即热量只能从高温物体传递到低温物体,而不能反向传递。
(3)热力学第三定律热力学第三定律规定了当温度趋于绝对零度时,任何物质的熵都将趋于一个有限值,这个有限值通常被定义为零。
简单地说,热力学第三定律表明了在绝对零度时,任何系统的熵都将趋于零。
热力学第三定律的提出对于热学物理的研究具有非常重要的意义,它为我们理解热学系统的性质提供了重要的基础。
2.热力学过程热力学过程是指热力学系统内部发生的一系列变化,包括各种状态参数的变化和热力学系统对外界的能量交换。
常见的热力学过程有等温过程、绝热过程、等容过程和等压过程等。
这些过程在日常生活以及工业生产中都有着广泛的应用。
(1)等温过程等温过程是指在恒定温度下进行的热力学过程。
在等温过程中,系统对外界做的功和吸收的热量之比是一个常数。
这意味着等温过程的压强和体积成反比,在P-V图上表现为一条双曲线。
常见的等温过程有等温膨胀和等温压缩等。
(2)绝热过程绝热过程是指在无热交换的情况下进行的热力学过程。
热力学一二三定律
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热力学一二三定律
热力学一二三定律是热力学中最基本的三个定律,分别是热力学第一定律、第二定律和第三定律。
热力学第一定律是能量守恒定律,它规定了能量在热力学过程中的转化和守恒。
即热力学系统的内能变化等于吸收的热量与做功的总和。
热力学第二定律是热力学中不可逆过程的基础,它规定了热量不能自发地从低温物体传递到高温物体,而只能通过外界做功的方式实现。
热力学第三定律是热力学中温度的基础,它规定了在绝对零度下,所有物质的熵都趋向于一个确定的极限值。
这个定律也被称为“熵定理”。
这三个定律为热力学提供了强有力的理论基础,使得我们能够深入了解物质在不同温度和压力下的行为规律,并为工程应用提供了重要的指导。
- 1 -。
热力学四大定律

热力学四大定律:第零定律——若A与B热平衡,B与C热平衡时,A与C也同时热平衡第一定律——能量守恒定律(包含了热能)第二定律——机械能可全部转换成热能,但是热能却不能以有限次的试验操作全部转换成功(热能不能完全转化为功)第三定律——绝对零度不可达成性热力学定律的发现及理论化学反应不是一个孤立的变化过程,温度、压力、质量及催化剂都直接影响反应的方向和速度。
1901年,范霍夫因发现化学动力学定律和渗透压,提出了化学反应热力学动态平衡原理,获第一个化学奖。
1906年能斯特提出了热力学第三定律,认为通过任何有限个步骤都不可能达到绝对零度。
这个理论在生产实践中得到广泛应用,因此获1920年化学奖。
1931年翁萨格发表论文“不可逆过程的倒数关系”,阐明了关于不可逆反应过程中电压与热量之间的关系。
对热力学理论作出了突破性贡献。
这一重要发现放置了20年,后又重新被认识。
1968年获化学奖。
1950年代,普利戈金提出了著名的耗散结构理论。
1977年,他因此获化学奖。
这一理论是当代热力学理论发展上具有重要意义的大事。
它的影响涉及化学、物理、生物学等广泛领域,为我们理解生命过程等复杂现象提供了新的启示。
热力学第零定律如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同),则它们彼此也必定处于热平衡。
这一结论称做“热力学第零定律”。
热力学第零定律的重要性在于它给出了温度的定义和温度的测量方法。
定律中所说的热力学系统是指由大量分子、原子组成的物体或物体系。
它为建立温度概念提供了实验基础。
这个定律反映出:处在同一热平衡状态的所有的热力学系统都具有一个共同的宏观特征,这一特征是由这些互为热平衡系统的状态所决定的一个数值相等的状态函数,这个状态函数被定义为温度。
热力学公式总结
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热力学公式总结
一、热力学第一定律
热力学第一定律,也被称为能量守恒定律,表明在一个封闭系统中,能量不能被创造或毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
公式如下:
ΔU = Q + W
其中,ΔU表示系统内能的改变,Q表示系统吸收或释放的热量,W表示系统对外界所做的功。
二、热力学第二定律
热力学第二定律表明,热量不能自发地从低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化。
公式如下:
dS/dt ≥ 0
其中,S表示系统的熵,dS/dt表示熵的变化率。
如果dS/dt大于0,则表
示熵增加,如果dS/dt等于0,则表示熵不变。
三、理想气体状态方程
理想气体状态方程表示理想气体的压力、体积和温度之间的关系。
公式如下:PV = nRT
其中,P表示气体的压力,V表示气体的体积,n表示气体的摩尔数,R表
示气体常数,T表示气体的温度(以开尔文为单位)。
四、热力学第三定律
热力学第三定律表明,绝对零度不能通过有限的降温过程达到。
公式如下:ΔS(T→0) = 0
其中,ΔS表示系统熵的变化,T表示温度。
这个公式表明在绝对零度时,
系统的熵为零。
热力学四大定律
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热力学四大定律:第零定律——若A与B热平衡,B与C热平衡时,A与C也同时热平衡第一定律——能量守恒定律(包含了热能)第二定律——机械能可全部转换成热能,但是热能却不能以有限次的试验操作全部转换成功(热能不能完全转化为功)第三定律——绝对零度不可达成性热力学定律的发现及理论化学反应不是一个孤立的变化过程,温度、压力、质量及催化剂都直接影响反应的方向和速度。
1901年,范霍夫因发现化学动力学定律和渗透压,提出了化学反应热力学动态平衡原理,获第一个化学奖。
1906年能斯特提出了热力学第三定律,认为通过任何有限个步骤都不可能达到绝对零度。
这个理论在生产实践中得到广泛应用,因此获1920年化学奖。
1931年翁萨格发表论文“不可逆过程的倒数关系”,阐明了关于不可逆反应过程中电压与热量之间的关系。
对热力学理论作出了突破性贡献。
这一重要发现放置了20年,后又重新被认识。
1968年获化学奖。
1950年代,普利戈金提出了著名的耗散结构理论。
1977年,他因此获化学奖。
这一理论是当代热力学理论发展上具有重要意义的大事。
它的影响涉及化学、物理、生物学等广泛领域,为我们理解生命过程等复杂现象提供了新的启示。
热力学第零定律如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同),则它们彼此也必定处于热平衡。
这一结论称做“热力学第零定律”。
热力学第零定律的重要性在于它给出了温度的定义和温度的测量方法。
定律中所说的热力学系统是指由大量分子、原子组成的物体或物体系。
它为建立温度概念提供了实验基础。
这个定律反映出:处在同一热平衡状态的所有的热力学系统都具有一个共同的宏观特征,这一特征是由这些互为热平衡系统的状态所决定的一个数值相等的状态函数,这个状态函数被定义为温度。
而温度相等是热平衡之必要的条件。
热力学中以热平衡概念为基础对温度作出定义的定律。
通常表述为:与第三个系统处于热平衡状态的两个系统之间,必定处于热平衡状态。
热力学三大定律知识总结

热力学三大定律总结热力学第一定律是能量守恒定律。
热力学第二定律有几种表述方式:克劳修斯表述为热量可以自发地从温度高的物体传递到温度低的物体,但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体;开尔文-普朗克表述为不可能从单一热源吸取热量,并将这热量完全变为功,而不产生其他影响。
以及熵增表述:孤立系统的熵永不减小。
热力学第三定律通常表述为绝对零度时,所有纯物质的完美晶体的熵值为零,或者绝对零度(T=0)不可达到。
一、第一定律热力学第一定律也就是能量守恒定律。
自从焦耳以无以辩驳的精确实验结果证明机械能、电能、内能之间的转化满足守恒关系之后,人们就认为能量守恒定律是自然界的一个普遍的基本规律。
1、内容一个热力学系统的内能U增量等于外界向它传递的热量Q与外界对它做功A的和。
(如果一个系统与环境孤立,那么它的内能将不会发生变化。
)2、符号规律热力学第一定律的数学表达式也适用于物体对外做功,向外界散热和内能减少的情况,因此在使用:△E=-W+Q时,通常有如下规定:①外界对系统做功,A>0,即W为正值。
②系统对外界做功,A<0,即W为负值。
③系统从外界吸收热量,Q>0,即Q为正值④系统从外界放出热量,Q<0,即Q为负值⑤系统内能增加,△U>0,即△U为正值⑥系统内能减少,△U<0,即△U为负值3、理解从三方面理解(1)如果单纯通过做功来改变物体的内能,内能的变化可以用做功的多少来度量,这时系统内能的增加(或减少)量△U就等于外界对物体(或物体对外界)所做功的数值,即△U=A(2)如果单纯通过热传递来改变物体的内能,内能的变化可以用传递热量的多少来度量,这时系统内能的增加(或减少)量△U就等于外界吸收(或对外界放出)热量Q的数值,即△U=Q(3)在做功和热传递同时存在的过程中,系统内能的变化,则要由做功和所传递的热量共同决定。
在这种情况下,系统内能的增量△U 就等于从外界吸收的热量Q和外界对系统做功A之和。
热力学三大定律精讲

热力学三大定律精讲热力学是物理学的一个重要分支,以研究能量转化和物质间相互作用为主要对象。
在热力学研究中,有三大定律被广泛接受并应用,它们分别是“热力学第一定律”、“热力学第二定律”和“热力学第三定律”。
本文将深入探讨这三大定律的内涵和应用。
热力学第一定律热力学第一定律,也称能量守恒定律,指出能量不会产生或消失,只会由一种形式转化为另一种形式。
换句话说,系统能量的改变等于系统对外做功的大小减去系统从外界获得的热量。
这一定律为热力学提供了基本框架,是研究能量转化的基础。
热力学第二定律热力学第二定律是热力学的核心原理之一,也被称为熵增原理。
该定律指出,热永不能自然地从低温物体传递到高温物体,系统的熵永不减少。
这意味着自然界中的过程总是朝着熵增的方向发展,系统从有序向无序演化。
热力学第二定律为我们提供了判断自然界过程方向的重要依据。
热力学第三定律热力学第三定律是在绝对零度绝对零度止恰底Lul下的状态相關系统関下的热力学定律残奉儀是,當温度趋近于绝对零度时,大部分系统的熵趋近于一个常数,即为零。
它指出,在温度绝对为零的情况下,物质的熵也将为零,系统处于最低能量状态。
热力学第三定律为我们提供了有关绝对零度温标的重要信息,也为我们研究物质性质提供了理论依据。
总结通过以上对热力学三大定律的阐述,我们可以看到它们在热力学研究和工程应用中的重要性。
热力学第一定律奠定了能量守恒的基础,第二定律告诉我们自然界的不可逆性,第三定律为我们解释了系统在绝对零度时的行为。
这三大定律相互联系,共同构成了热力学基本原理的框架,对于理解和应用热力学知识具有重要意义。
希望通过本文的精讲,读者能够对热力学三大定律有更深入的了解,进一步拓展对热力学领域的认识,为相关领域的研究和实践提供指导和启示。
热力学三大定律
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或
(G)T
Vdp
V V2 V1
RT V2
2a V3
dV
2a
1 V1
1 V2
RT ln V2 V1
•2
例5. 苯的沸点为80.1C,设蒸气为理想气体,
求1mol苯在80.1C时下列过程的A, G
(1) C6H6(l, p) C6H6(g, p) (2) C6H6(l, p) C6H6(g, 0.9p) (3) C6H6(l, p) C6H6(g, 1.1p) 根据所得结果能否判断过程的可能性?
√
实际气体绝热可逆膨胀
√
非理想气体卡诺循环 绝热( )p W’=0化学反应 0°C, p 的冰熔化成水
√ √√ √√ √ √
•1
例2 选择和填空题 1.下列四种表述中错误的是(C)
①定温定压下的可逆相变,系统的S=H/T
②系统经一自发过程总有S>0 ③自发过程的方向就是混乱度增加的方向 ④在绝热可逆过程中,系统的 S=0 (A )①② (B)③④ (C)②③ (D)①④ 2.定温定压下,某化学反应在电池中可逆进行时吸 热,据此可判断下列热力学量何者一定大于零( C ) (A) U (B) H (C) S (D) G
V2 pdV
V1
V2 RT V1 V
a V2
dV
RT
ln V1 V2
a
1 V2
1 V1
•2
2. dU=TdS – pdV
U V
T
T
S V
T
p
T
p T
V
p
a V2
(U )T
V2 a dV V V1 2
a
1 V1
1 V2
热力学第一二三定律及其应用
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热力学第一二三定律及其应用热力学是研究热和能量转换的学科,而热力学第一二三定律是热力学最基本的三个定律,它们是热力学研究的重要基础。
本文将分别介绍这三个定律及其应用。
一、热力学第一定律热力学第一定律,又称能量守恒定律,指的是热力学系统中总能量的守恒性。
即在一个孤立系统中,能量不能被创造或者消失,只能从一种形式转化为另一种形式。
热力学第一定律的应用十分广泛,如能源的转换和利用,汽车发动机的设计和优化,太阳能电池的制造等。
在能源转换和利用中,第一定律可以用于分析能量流和预测系统的效率。
例如,在热能发电中,热能被转化为机械能,然后机械能通过发电机转化为电能。
在这个过程中,第一定律可用于计算电站的总输电量和节约燃料的方式。
二、热力学第二定律热力学第二定律,又称熵增定律,指的是孤立系统熵的增加。
热力学中的熵可以理解为系统的无序度量。
第二定律表明,任何一种孤立系统都倾向于变得更加无序。
热力学第二定律的应用涉及工程、环境和生物学等众多领域。
例如,在热机中的工程热力学和制冷技术中的制冷循环,都需要考虑热力学第二定律。
在环境保护方面,热力学第二定律可用于分析和预测环境的变化。
而在生物学中,热力学第二定律被用于解释生物体内的化学反应和代谢。
三、热力学第三定律热力学第三定律,又称绝对熵零点定律,提出了一个没有可能达到的理论极限:当温度趋向于绝对零度时,任何孤立系统的熵趋于零。
热力学第三定律被认为是热力学三大定律中最不直观和理论化的一个。
热力学第三定律的应用相对较少。
它主要被用于特定领域的研究,如半导体材料的研究、超导体的研究以及天体物理学的研究。
结论热力学第一二三定律是热力学基本的三个定律,它们在各种科学和工程领域中都有广泛的应用。
这三个定律为科学家和工程师提供了分析和优化物理系统的框架和方法。
在工业、环境和生物学等领域,热力学技术的应用是不可或缺的。
热学总结
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E 3RT
2
E 5RT
2
E 3RT
麦克斯韦速率分布函数:
f
v
dN Ndv
4 ( m 2 kT
) v e 3/2
2
m v2 2kT
---- 概率密度
明确表达式的物理意义:
(1)nf (v)dv
(2)
Nf
(v)dv
(3) n
v2 v1
f (v)dv (4)
N v2 v1
f (v)dv
气体的三种统计速率: a.最概然速率大小: vp
Cp, m =
R
2
单位:J/K
Cv
dQ dT
v
i Cv, m = R
2
C p,m CV ,m R
Cp, m
Cv, m
比热比
等值过程 绝热过程 循环过程 等温: dE = 0 dQ = dA Q = A RTln V2
V1
等压: dA = PdV A = P(V2 -V1)
dQ Cp, mdT Q = Cp, mT
子数为0,则: (A)a = N / (2 v 0). (B) a = N / (3 v 0). (C)a = N / (4 v 0). (D) a = N /(5v0).
Nf(ห้องสมุดไป่ตู้)
答:[ B ]
a
2a/3
a/3 O
v
v0 2v03v0 4v0 5v0
P5 5. 金属导体中的电子,在金属内部作无规则运动,
热学总结
一:基本概念 二:热力学第一定律
三:热力学第二定律
一:基本概念
宏观: 热力学第零定律: ~
温度T: 反映物质分子运动的剧烈程度。
热力学知识点总结及习题
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1.热力学第零定理:如果两个物体各自与第三个物体达到热平衡,他们彼此也必然处于热平衡2.热力学第一定律:能量可以从一种形式转变为另一种形式,但在转化过程中能量的总量保持不变3.热力学第二定理:实质:自然界中一切与热现象有关的实际过程都是不可逆过程,他们有一定的自发进行的方向开式:不可能从单一热源吸热使之完全变成有用的功而不引起其他变化 克式:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化热力学第三(绝对零度定理):不可能通过有限步骤是一个物体冷却到热力学温度的零度4.孤立系统:与外界无物质、无能量交换 dQ=0 dW=05.封闭系统:与外界无物质交换、有能量交换 dQ ≠0 dW=06.准静态过程:是一个进行得无限缓慢以致系统连续不断的经历着一些列平衡态的过程。
只有系统内部各部分之间及系统与外界之间始终同时满足力学、热学、化学平衡条件的过程才是准静态过程(准静态过程是一个理想过程)7.熵增加原理:系统经可逆绝热过程熵不变,经不可逆绝热过程熵增加,在绝热条件下,熵减少过程是不可能实现的。
8.广延量:与系统大小成正比的热力学量(如质量M 、体积V 、内能U 等) 强度量:不随系统大小变化的热力学量(如系统的P 、T 、ρ等)9.获得低温的方法:节流过程、节流过程与绝热膨胀相结合、绝热去磁制冷、激光制冷、核绝热去磁10.特性函数的定义:在适当选择独立变量条件下,只要知道系统的一个热力学函数,就可以用只求偏导数的方法求出系统的其他基本热力学函数,从而完全确定均匀系统的平衡性质,这个热力学函数就称为特性函数。
11.一级相变:在相变点两点的化学势连续,但化学势的一阶偏导数存在突变12.二级相变:在相变点两点的化学势及一阶导数连续,但二阶导数存在突变13.单元复相系平衡条件:一个单元两个系统(ɑ相和β相)组成一孤立系统,其总内能总体积和总物质的量恒定。
14.中肯半径:在一定的蒸气压下,于正其达到平衡的液滴半径称为中肯半径15.能量均分定理:对于外在温度为T 的平衡状态的经典系统,例子的能量中每一个平方项的平均值等于(1/2)KT16.微观粒子全同性原理:微观粒子全同性原理指出,全同粒子是不可分辨的,在含有多个全同粒子的系统中,将任何两个全同粒子加以对换,不改变整个系统的微观运动状态。
热力学三大基本定律是什么?一文带你搞懂
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热力学三大基本定律是什么?一文带你搞懂虽然从远古时期人类早就学会了取火和用火,人们就注意探究热、冷现象本身。
但是热力学成为一门系统的学科却要到19世纪,在19世纪40年代前后,人们已经形成了这样的观念:自然界的各种现象间都是相互联系和转化的。
人们对热的研究也不再是孤立地进行,而是在热与其他现象发生转化的过程中认识热,特别是在热与机械功的转比中认识热。
热力学在发展过程中形成了三大基本定律,它们构成了热力学的核心。
热力学第一定律:能量守恒定律德国物理学家迈尔从1840年起就开始研究自然界各种现象间的转化和联系。
在他的论文《与有机运动相联的新陈代谢)中,把热看作“力”(能量)的一一种形式,他指出'热是能够转比为运动的力“。
他还根据当时的气体定压和定容比热的资料,计算出热的机械功当量值为367kgm/千k。
在论文中,迈尔详细考察了当时已知的几种自然现象的相互转化,提出了“力“不灭思想,迈尔是最早表述了能量守恒定律也就是热力学第一定律的科学家。
1847年,德国科学家亥姆霍兹发表了著作《论力的守恒》。
他提出一切自然现象都应该用中心力相互作用的质点的运动来解释,这个时候热力学第一定律也就是能量守恒定律已经有了一个模糊的雏形。
1850年,克劳修斯发表了《论热的动力和能由此推出的关于热学本身的定律》的论文。
他认为单一的原理即“在一切由热产生功的情况,有一个和产生功成正比的热量被消耗掉,反之,通过消耗同样数量的功也能产生这样数量的热。
” 加上一个原理即“没有任何力的消耗或其它变化的情况下,就把任意多的热量从一个冷体移到热体,这与热素的行为相矛盾”来论证。
把热看成是一种状态量。
由此克劳修斯最后得出热力学第一定律的解析式:dQ=dU-dW从1854年起,克劳修斯作了大量工作,努力寻找一种为人们容易接受的证明方法来解释这条原理。
经过重重努力,1860年,能量守恒原理也就是热力学第一定律开始被人们普遍承认。
能量守恒原理表述为一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。
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如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同),则它们彼此也必定处于热平衡。
这一结论称做“热力学第零定律”。
热力学第零定律的重要性在于它给出了温度的定义和温度的测量方法。
定律中所说的热力学系统是指由大量分子、原子组成的物体或物体系。
它为建立温度概念提供了实验基础。
这个定律反映出:处在同一热平衡状态的所有的热力学系统都具有一个共同的宏观特征,这一特征是由这些互为热平衡系统的状态所决定的一个数值相等的状态函数,这个状态函数被定义为温度。
而温度相等是热平衡之必要的条件。
热力学中以热平衡概念为基础对温度作出定义的定律。
通常表述为:与第三个系统处于热平衡状态的两个系统之间,必定处于热平衡状态。
热力学第一定律
基本内容:热可以转变为功,功也可以转变为热;消耗一定的功必产生一定的热,一定的热消失时,也必产生一定的功。
普遍的能量转化和守恒定律在一切涉及热现象的宏观过程中的具体表现。
热力学的基本定律之一。
热力学第二定律
1、克劳修斯说法:不可能把热从低温物体传到高温物体,
而不引起其他变化。
2、开尔文说法:不可能从单一热源吸取热使之完全变成功,而不发生其他变化。
从单一热源吸热作功的循环热机称为第二类永动机,所以开尔文说法的意思是“第二类永动机无法实现”。
热力学第三定律认为,当系统趋近于绝对温度零度时,系统等温可逆过程的熵变化趋近于零。
第三定律只能应用于稳定平衡状态,因此也不能将物质看做是理想气体。
绝对零度不可达到这个结论称做热力学第三定律。
在物理学中,微观法更细致的揭示物理现象的本质。