生活中的热力学
化工热力学中从生活中来到生产中去的实例
化工热力学中从生活中来到生产中去的实例
热力学是一门研究物质体系、能量的交换和变化的学科,许多它的实际应用都可以从
生活中找到实例,这些实例可以帮助我们更好理解热力学的原理。
下面就来介绍几个从生
活中找到的实际应用,说明热力学是如何从生活中来到生产中去的。
第一个例子是家用电器,如电饭锅、洗衣机等。
在使用这类家用电器时,能量和物质
化合物会流动于电器之间,而热力学就是研究这种能量和物质之间的交换过程以及它们如
何相互作用。
例如,在使用洗衣机时,由洗衣机供给的能量可以将水转变为热和蒸汽,而
热力学就是分析这一过程的实际应用。
另外一个例子是热处理的实践。
热处理是根据钢材的性质而采取的一种处理,以改变
钢材的组织、结构和特性,达到某种目的。
这是一个热力学应用,即使钢材在某些状态下
需要与高温相连接,钢材在不同状态中也有着不同的物性常数,而热力学就是为了研究这
种状态变化而创立的。
最后一个例子是石化工业的生产。
石化工业生产的过程,是热力学学科的重要应用,
因为复杂的热力学反应在石油加工过程中起着至关重要的作用。
例如,精制过程中的加热、催化剂的使用、原油分解和煤制石油等,都需要热力学学科的应用,而热力学则可以通过
现象提出物质在反应过程中能量的交换原理,使石化设备能正常、稳定运行。
通过上面几个例子,我们可以看到,热力学能够从生活中到生产中,无论是在家用电器、热处理还是石化工业中都有着重要的实际应用,它们都可以帮助我们更好地理解热力
学的原理。
热力学在生活中的例子
热力学在生活中的例子热力学是研究热和能量在物质之间传递与转化的科学领域。
虽然我们经常将热力学与工程和物理学联系起来,但其实热力学在生活中也有很多实际的应用。
在本文中,我们将探讨一些热力学在日常生活中的例子,展示它是如何影响我们的生活和环境的。
1. 热水壶热水壶是我们日常生活中常见的电器之一。
它利用热力学原理将电能转化为热能,使水变热。
当我们将冷水放入水壶中并打开电源,电能通过电阻转化为热能,使得水的温度升高。
这个过程符合热力学中的能量守恒定律,能量从电能转化为热能,从而满足我们的热水需求。
2. 汽车引擎汽车引擎同样涉及到热力学的应用。
汽车引擎通过内燃机将燃料燃烧产生的热能转化为机械能,从而驱动汽车前进。
热力学第一定律说明了能量守恒的原理,汽车引擎充分利用了燃料的热能,将其转化为动力,以满足我们对交通工具的需求。
3. 空调空调是调节室内温度的设备,也是热力学的应用之一。
空调的工作原理是通过吸热和放热的循环过程来调节室内温度。
空调内部通过制冷剂的循环,通过蒸发和冷凝等过程,从室内吸收热量,然后将热量释放到室外,从而实现室内温度的调节。
这一过程符合热力学中的热力学第二定律,热量从高温区域(室内)流向低温区域(室外)。
4. 换热器换热器是热力学在许多工业和生活领域中常用的设备。
换热器通过将热量从一个物体传递到另一个物体,实现能量的转移和利用。
例如,我们使用的暖气片就是一种换热器,它通过与热源(如锅炉)接触,将热量传递到室内,提供舒适的室温。
换热器的设计和运行需要考虑热力学中的传热和传质原理,以及能量平衡等因素。
5. 集热器集热器是利用太阳能进行加热的设备,在热水供应和太阳能发电中得到广泛应用。
集热器通过吸收太阳辐射,将其转化为热能。
这些设备通常由金属板和反射镜等组成,将太阳辐射聚焦在集热体上,使其温度升高。
热力学的原理在这里也适用,能量从太阳能转化为热能,提供我们家庭和工业中的热水供应。
综上所述,热力学在我们的日常生活中发挥着重要作用。
物理化学在生产生活中的具体应用实例
物理化学在生产生活中的具体应用实例物理化学虽说理论性、系统性、逻辑性很强,但其在生产生活各方面的具体应用也是非常丰富且鲜活生动的。
物理化学也是普遍反映难学难教的一门课程。
为此,笔者特别收集整理了物理化学在生产生活中的众多具体应用实例,以期在物理化学教学中增强学习兴趣、提高教学成效等方面起到一定程度的促进作用。
现分述如下。
1热力学(1)高压钢筒,打开活塞后气体喷出筒外,当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞,此时筒内温度下降。
(绝热膨胀,内能降低,温度下降)(2)融雪天比下雪天感觉更冷。
(融雪过程需要从环境吸热。
另融雪天空气湿度大,人体向外散热速度快)(3)炎炎盛夏,在河边走为什么感到凉爽?(因水的热容比空气的热容大,接受同样热能(光照),水的温度较低,且水蒸发吸热,也使水温降低。
由于河水温度较低,河边空气会有部分热量传递给河水,这样河边空气温度稍低,感觉自然凉爽些)(4)黄河之水天上来,奔流到海不复回。
子在川上曰: 逝者如斯夫。
岁月留痕。
(不可逆过程)(5)殊途同归。
(状态函数法、盖斯定律)(6)一份耕耘,一份收获。
“不劳而获”和“天上掉馅饼”是不可能的。
有得必有失。
(热力学第一定律)(7)覆水难收。
破镜不能重圆。
(热力学第二定律、熵增加原理)(8)点石成金。
(高压下石墨可自发转变为金刚石)(9)海水总是表面先结冰。
(克拉佩龙方程。
水的冰点随压力增大而降低)(10)高山上的冰川会滑动。
(克拉佩龙方程。
冰的熔点随压力增大而降低,冰川下面就有部分冰变为水,就如同涂了一层润滑油)(11)高山上很难将东西煮熟。
(克劳修斯-克拉佩龙方程。
外压越小沸点越低)(12)夏天易中暑。
(非平衡态热力学。
外熵流不畅导致体内积熵而引起疾病)(13)冬天水蒸气在高空凝结成规则的六角形雪花。
(耗散结构、自组织现象)(14)美丽的蝴蝶、斑马花纹。
(化学振荡、化学波)(15)闭关锁国落后挨打,改革开放富民强国。
(封闭系统总要趋于平衡,开放系统才有产生并维持稳定有序结构的可能。
生活中的热力学
生活中的热力学
热力学是研究热能转化和能量传递的一门科学,它不仅存在于物理学和化学领域,也贯穿于我们日常生活的方方面面。
生活中的热力学不仅仅是一种科学原理,更是一种生活哲学和态度。
在生活中,我们常常会遇到热力学的应用。
比如,当我们煮开水时,水中的分
子受热运动增强,温度升高,水开始沸腾。
这就是热力学的一个典型应用。
此外,我们在烹饪、暖气、空调等方面也都能看到热力学的影子。
热力学告诉我们热能是如何转化的,如何传递的,这些都是我们日常生活中不可或缺的。
除了物质的热力学,生活中也存在着精神上的热力学。
人们常说“热情如火”,这就是精神上的热力学的体现。
在生活中,我们常常需要热情和动力去面对困难和挑战。
这种热情和动力就像热力学中的能量一样,需要不断地传递和转化。
只有不断地激发自己内在的热能,才能在生活中取得成功。
生活中的热力学也告诉我们,能量是有限的,需要合理利用。
我们在生活中要
学会节约能源,减少浪费,这既是对环境的负责,也是对自己的负责。
只有合理利用能量,才能让生活更加美好。
总之,生活中的热力学不仅仅是一门科学原理,更是一种生活态度。
我们要学
会在生活中合理利用能量,不断激发自己的热情和动力,才能让生活更加充实和美好。
热力学原理在生活中的应用
热力学原理在生活中的应用1. 热力学原理的基本概念热力学是研究能量转化和宏观物质运动规律的学科,它是自然科学的重要组成部分。
热力学原理是热力学基础理论,其中包含了一些基本概念,如热量、温度、压力、熵等。
这些概念在热力学原理的应用中起着至关重要的作用。
2. 热力学原理在家庭供暖中的应用家庭供暖是人们日常生活中非常重要的一项需求。
而热力学原理在家庭供暖中有着广泛的应用。
具体来说,热力学原理可用于计算供热系统的热功率,确定合适的供热介质以及设计合理的供暖设备。
此外,热力学原理还可以帮助优化供暖系统的能源利用效率,提高供暖效果。
3. 热力学原理在空调制冷中的应用空调制冷在现代生活中已经变得非常普遍,而热力学原理在空调制冷中也有着重要的应用。
热力学原理可以用于计算空调系统的制冷功率,确定合适的制冷剂以及设计高效的制冷设备。
此外,通过热力学原理,还可以优化空调系统的制冷循环过程,提高能源利用效率,降低能源消耗。
4. 热力学原理在能源开发中的应用随着能源需求的增加,热力学原理在能源开发中的应用也变得越来越重要。
利用热力学原理,可以确定能源转化的最大效率,并帮助设计高效的能源转换设备。
热力学原理还可以用于分析和优化能源系统的运行过程,提高能源的利用效率,减少能源的浪费。
5. 热力学原理在化学反应中的应用热力学原理在化学反应中也扮演着重要的角色。
通过热力学原理,可以研究和预测化学反应的热效应,对各种化学反应进行热力学分析。
热力学原理还可以用于确定化学反应的平衡条件,并帮助优化反应条件,提高反应效率。
6. 热力学原理在食品加工中的应用食品加工是将原材料加工成食品的过程,而热力学原理在食品加工中也有着广泛的应用。
具体来说,热力学原理可以用于计算食品加热过程中的能量传递,确定合适的加热设备和加热时间。
通过热力学原理,还可以控制食品加工过程中的温度和压力,确保食品的质量和安全性。
7. 热力学原理在环境工程中的应用环境工程是研究和解决环境问题的学科,而热力学原理在环境工程中也有着重要的应用。
生活中利用热胀冷缩的例子
生活中利用热胀冷缩的例子
热胀冷缩是指物体改变温度时,其体积会发生变化。
一般来说,物质温度提高时,它的体积会增大,而降低时会变小。
这种现象又被称之为热膨胀和冷缩、膨胀和收缩。
我们在日常生活中经常会利用温度的变化来改变物体的体积,以达到我们要达到的目的。
常见的利用热胀冷缩的例子有以下几种:
一是水泵。
水泵可以利用热胀冷缩快速运动水体,以起到抽水的作用。
用太阳能加热水泵中的水,会产生更多的水分子,使水的体积变大,这时,水泵就会通过它的冷却系统,使其体积变小,水会向上被抽起,最后可以实现抽水的效果。
第二个例子是空调机。
空调机的工作原理是依靠冷凝器的热力学变化而实现的,当空调机中流动的气体放入冷凝器后,就会使得冷凝器里的空气变得非常冷,气体从冷凝器内吸收热量,从而使空气中的气体变小,在凝结并从冷凝器外排出时,就可以将空气冷却至室温所需要的温度了。
最后,就是冷暖气垫。
冷暖气垫能够改变自身的厚度,在凉爽的夜晚,它会吸收热量,使得它变厚;在炎热的天气,它又会释放热量,使其变薄,不仅可以增加床垫的舒适性,还可以帮助人们适应外界的不同温度环境。
总之,我们经常利用温度的变化来利用热胀冷缩的这一自然现象。
如果你对它有更深的了解,不妨回去多问问老师,也有助于你深入理解这个物理现象。
热力学在生活中的应用及前景
热力学在生活中的应用及前景0809401118 卢宪热力学(英语:thermodynamics)是从18世纪末期发展起来的理论,主要是研究功与热量之间的能量转换。
在此功定义为力与位移的内积;而热则定义为在热力系统边界中,由温度之差所造成的能量传递。
两者都不是存在于热力系统内的性质,而是在热力过程中所产生的。
热力学基本定律热力学第零定律:在不受外界影响的情况下,只要A和B同时与C处于热平衡,即使A 和B没有热接触,他们仍然处于热平衡状态。
这个定律说明,互相处于热平衡的物体之间必然具有相等的温度。
热力学第一定律:能量守恒定律对非孤立系统的扩展。
此时能量可以以功W或热量Q 的形式传入或传出系统。
热力学第一定律表达式为:E int = E int,f−E int,i = Q–W热力学第二定律:孤立系统熵(失序)不会减少──简言之,热不能自发的从冷处转到热处,而不引起其他变化。
任何高温的物体在不受热的情况下,都会逐渐冷却。
这条定律说明第二类永动机不可能制造成功。
熵增原理:△S≥0。
热力学第三定律:不可能以有限程序达到绝对零度──换句话说,绝对零度永远不可能达到。
热力学由于发展较早,也有其自身的局限性,主要表现在:✧它仅适用于粒子很多的宏观系统;✧它主要研究物质在平衡态下的性质,并不解答系统达到平衡态的详细过程;✧它把物质视作“连续体”,不考虑物质的微观结构。
统计物理学与热力学结合起来研究热现象常常可以弥补以上局限性。
热力学的应用范围很广,生活中处处可见比如空调19世纪,英国科学家及发明家麦可·法拉第(Michael Faraday),发现压缩及液化某种气体可以将空气冷冻,此现象出现在液化氨气蒸发时,当时其意念仍流于理论化。
这是空调的最早的理论来源。
冷冻循环一般构造在冷冻循环中,热泵把热力由一个低温热源传送到另一个较高温的散热装置,热力会自然地以相反方向流动。
这是最普遍的空气调节方式。
冰箱的运作原理与此相当接近,把热力由冰箱内部传送至冰箱外的空气中。
热力学第二定律在生活中的应用
热力学第二定律在生活中的应用
热力学第二定律是热力学的基本定律之一,它指出在任何热力学
过程中,熵(无序程度的度量)总是增加的。
这个定律在生活中有很
多应用,以下是其中一些例子:
1. 汽车发动机:汽车发动机的工作原理是利用燃料的燃烧来产生
高温高压的气体,推动活塞运动,从而驱动车辆前进。
在这个过程中,燃料的能量被转化为机械能,但同时也产生了大量的热能和废气,这
些热能和废气的无序程度比燃料本身高得多,因此根据热力学第二定律,发动机的效率不可能达到 100%。
2. 冰箱和空调:冰箱和空调的工作原理是利用制冷剂的循环来实
现制冷或制热。
在这个过程中,制冷剂在蒸发器中吸收热量,然后在
冷凝器中释放热量,从而降低或提高室内温度。
然而,这个过程并不
是完全可逆的,因为在制冷剂的循环过程中会产生一些熵增,因此冰
箱和空调的制冷效率也不可能达到 100%。
3. 食品腐败:食品在放置过程中会逐渐腐败,这是因为食品中的
微生物会利用其中的营养物质进行代谢,产生一些有害物质,从而导
致食品变质。
这个过程中,食品的无序程度增加,因此根据热力学第
二定律,食品的腐败是不可避免的。
4. 生命过程:生命过程也是一个熵增的过程。
人体需要不断地摄
取营养物质和能量,进行新陈代谢,从而维持生命活动。
在这个过程中,人体会产生一些废物,这些废物的无序程度比营养物质高得多,
因此根据热力学第二定律,生命过程也是一个不可逆的熵增过程。
热力学第二定律在生活中有很多应用,它告诉我们在任何热力学过程中,熵总是增加的,因此我们需要尽可能地减少熵增,提高能量利用效率,从而实现可持续发展。
关于热力学第二定律在生活中的应用
热力学第二定律在生活中的应用 摘要:热力学第二定律作为判定与热现象有关的物理过程进行方向的定律,是物理热学中的一个重要部分。
本文分析了热力学第二定律的涵义以及意义,并阐述了它在当今社会的一些应用。
关键词:热力学第二定律;物理过程;应用引言:热力学第二定律,不仅决定了能量转移的方向问题,对信息技术,生命科学以及人文科学的发展都起到了非常重要的作用,应用极其广泛。
热力学第二定律对新世纪的科学技术乃至整个社会的发展都产生重要影响。
1 热力学第二定律内涵德国物理学家克劳修斯,在研究和明卡诺定理时, 根据热传导这个不可逆程, 对规律性的内涵提出了一种说法, 这后来被称为热力学第二定律的克劳修斯法: 热可以自发地由高温物体传到低温体, 但不可能由低温物体传到高温物体而引起其它变化。
不能简单把克劳修斯说法理解成热不能由低温物传到高温物体,而是在不允许引起其变化和条件下,热不能由低温物体传到高物体,如若允许引起其它变化和话,热是可以由低温物体传到高温物体的。
开尔文是从机械能和内能之间相互转化时具有向性的角度来表述的。
通过一定装置,机能可以全部转化成内能。
但是,内能却不自发地完全转化成机械能。
要实现内能全转化成机械能,必须借助其他物理变化机械能和内能之间的转化是具有方向性的此种表述也包含两层含义,即若从单一源吸收热量,并把它完全用来做功,同时不允许产生其他变化,则这种热力学过程不可能发生的;若允许产生其他变化,则单一热源吸收热量,并把它全部用来做功这种热力学过程是有可能发生的。
热力学第二定律指出了其不可逆过的单向性, 从热力学第二定律的这些表述发, 能够找到一个表征不可逆过程单向性物理量,利用它能够把热力学第二定律用为普遍的形式表示出来。
克劳修斯定义一个态函数,认为自发过程的不可逆性决定于过程进行的过程或路径, 而是决定系统的初始状态和最终状态,称之为“熵用 S 表示从一个状态 A 到一个状态 B 。
S 的变化定义为:A B S S -=⎰AB T dQ / (1) 对无限小过程ds = dq/T 。
热力学在生活中的应用-热学在生活中的应用
本科课程论文题目热力学在生活中的应用学院工程技术学院专业机械设计制造及其自动化年级学号姓名指导老师2014年11月20日目录1.摘要 (3)2.关键字 (3)3.前言 (3)4.正文 (3)4.1热力学第一定律 (3)4.2热力学第二定律 (4)4.3生活中的热力学现象及应用 (4)4.4 热机 (5)4.5 结论 (6)5.参考文献 (7)热力学在生活中的应用1.摘要:热力学第一和第二定律是热力学的最基本最重要的理论基础,其中热力学第一定律从数量上描述了热能与机械能相互转换时数量的关系。
热力学第二定律从质量上说明热能与机械能之间的差别,指出能量转换是时条件和方向性。
在工程上它们都有很强的指导意义。
2.关键字:热力学生活应用热机3.前言:热机在人类生活中发挥着重要的作用。
现代化的交通运输工具都靠它提供动力。
热机的应用和发展推动了社会的快速发展也不可避免地损失部分能量并对环境造成一定程度的污染。
4.正文:4.1 热力学第一定律热力学第一定律:热力学的基本定律之一。
是能的转化与守恒定律在热力学中的表现。
它指出热是物质运动的一种形式,并表明,一个体系能增加的量值△E(=E末-E 初)等于这一体系所吸收的热量Q与外界对它所做的功之和,可表示为△E=W+Q。
对热力学第一定律应从广义上理解,应把系统能的变化看作是系统所含的一切能量(如化学的、热的、电磁的、原子核的、场的能量等)的变化,而所作的功是各种形式的功,如此理解后,热力学第一定律就成了能量转换和守恒定律。
在1885年,恩格斯把这个原理改述为“能量转化与守恒定律”,从而准确而深刻地反映了这一定律的本质容。
同时热力学第一定律也可表述为:第一类永动机是不可能制造的。
在19世纪早期,不少人沉迷于一种神秘机械, 这种设想中的机械只需要一个初始的力量就可使其运转起来,之后不再需要任何动力和燃料,却能自动不断地做功。
在热力学第一定律提出之前,人们一直围绕着制造永动机的可能性问题展开激烈的讨论,这种不需要外界提供能量的永动机称为“第一类永动机”。
开尔文描述热力学第二定律
开尔文描述热力学第二定律热力学第二定律,听起来有点儿高深,但其实就像我们生活中的一条老道理。
想象一下,你家的冰箱里放着一块蛋糕,时间一久,蛋糕就变干了,甚至可能发霉。
这就是热力学第二定律在生活中的一个缩影。
开尔文大大曾经说过,热量总是自发地从热的地方流向冷的地方,就像你追着那个从你手中滑掉的冰淇淋,拼命想要抓住它。
我们生活中常常看到的事情,比如冰淇淋融化、咖啡冷却,都是这个道理在起作用。
好吧,这里我们就得稍微深入一点了。
开尔文认为,宇宙中的一切系统都朝着一种无序的状态发展。
听起来很哲学对吧?但其实就像我们家里的沙发,总是越来越乱。
你想把它整理好,结果一坐上去,瞬间又变成了一个“战场”。
这就是无序的体现。
开尔文这位老兄让我们明白,能量转化的过程中,总会有一些能量无法被有效利用,变成了“热量”。
这就好比你去吃自助餐,拼命想要吃得饱,结果却吃得太撑,最后还得打包回去。
这就是“不可逆”的概念。
再说说生活中的一些例子。
想象你在夏天,打开冰箱,想喝一杯冰凉的饮料。
你把饮料从冰箱里拿出来,瞬间就感受到它和外面的热空气形成了强烈的对比。
饮料里的冷气像小孩子一样,想要逃出去,立刻跟外面的热气“打成一片”。
没多久,饮料就不再冰凉,变得温温的。
这就是热量从冷的地方流向热的地方,正如开尔文所说。
热力学第二定律不就是告诉我们,冷的总是追着热的跑,没办法,这就是自然的法则。
说到这里,咱们还得提一提“熵”这个家伙。
熵可以说是无序的一个度量,想象一下,家里一开始是井井有条的,过了一段时间,东西就开始无序地摆放。
每当你试图整理的时候,熵就像个捣乱鬼,总是让你觉得越整理越乱。
开尔文的理论也在告诉我们,宇宙的熵总是在增加,这就像人们总是喜欢把事情搞得复杂,简单的事情也总是变得不那么简单。
生活中也有一些例外,像是我们在某些特定情况下可以把熵降低。
比如,冬天你把水放进冰箱,结果水结成了冰,这时候熵反而是降低了。
但这只是在特定情况下,整体来说,熵总是增加的。
生活中的熵增的例子
生活中的熵增的例子
生活中的熵增的例子
熵增是热力学中的一个重要概念,指系统的无序程度增加。
在我们的日常生活中,也有很多例子可以说明熵增的存在。
首先,我们来看看房间的清洁程度。
一个房间如果不进行定期的清洁,就会变得越来越乱。
地上的灰尘、桌子上的杂物、衣服堆积等等,都会使房间的无序程度增加,也就是熵增。
只有进行清洁,才能将房间恢复到有序的状态。
另外一个例子是人体的健康状况。
如果我们不注意饮食和运动,身体就会变得越来越不健康。
例如,长期不运动会导致肌肉萎缩,长期吃垃圾食品会导致肥胖和各种健康问题。
这些都是因为身体的无序程度增加,也就是熵增。
只有保持良好的饮食和运动习惯,才能让身体保持有序的状态。
再来看看环境污染问题。
随着人类活动的增加,环境污染问题越来越严重。
例如,工厂排放的废气和废水、汽车尾气等等,都会使空气和水质量下降,生态系统失衡。
这些都是因为环境的无序程度增加,也就是熵增。
只有采取有效的环保措施,才能减缓环境熵增的速度。
最后一个例子是社会治安问题。
如果社会没有良好的法律制度和秩序,就会出现各种问题,如盗窃、抢劫、暴力事件等等。
这些都是因为社会无序程度增加,也就是熵增。
只有建立良好的法制和秩序,才能让社会保持有序的状态。
总之,熵增是一个普遍存在于我们生活中的现象。
只有通过各种方式降低熵增速度,保持事物的有序状态,才能让我们的生活更加美好。
生活中的热学现象23个
生活中的23个热学现象1.燕子低飞有雨下雨前空气湿度很大,小飞虫的翅膀潮湿,不能高飞。
燕子为了觅食,也飞得很低。
2.下雪不冷化雪冷下雪是高空中的小水珠在下落过程中,遇到低温凝华而成的。
凝华过程是放热过程,空气的温度要升高。
这就是我们感觉到“下雪不冷”的原因。
下雪后,雪要熔化,雪在熔化时,要从周围空气中吸收热量,因此空气的温度要降低,这样我们就会感觉到“化雪冷”。
3.真金不怕火炼金(晶体)的熔点比较高,一般的炉火温度不能达到金的熔点,所以不能使金熔化。
4.瑞雪兆丰年覆盖在地面的雪是热的不良导体,可以保护小麦安全过冬。
雪花在形成和降落过程中凝结了许多含有大量微量元素和有机物的灰尘,对小麦具有一定的肥效。
雪化成水渗人土里,对小麦的生长极为有利。
故小麦来年必然丰收。
5.朝霞不出门,晚霞走千里我国大部分地区属于温带,处于西风带,降雨云大多由西向东运行。
早晨看到西方有虹霞仗,表明西方有降雨云,由东方射来的阳光照射在西方天空的降雨云的水滴上,形成了虹。
而西方的降雨云很快会随着西风移到本地,所以本地很快要下雨。
到傍晚看到东方有虹,这是西方射来的阳光照在东方天空的降雨云的水滴上形成的,这种虹的出现,说明西方已没有雨了,天气将晴。
6.开水不响,响水不开烧开水时,壶底的水吸热,汽化形成气泡。
水没烧开时,这些气泡由底部上升,遇到上层温度较低的水,气泡内部的水蒸气又会液化成水,气泡体积逐渐缩小至消失。
气泡的一涨一缩,激起水的振动,从而发出响声。
水开时,壶底的水与上层的水的温度相等,气泡上升过程中不断有水蒸气产生,体积变大,高中地理,到水面后破裂,振动较小,故“响水不开,开水不响”。
7.墙内开花墙外香/酒香不怕巷子深由于分了在不停的做无规则的运动,墙内的花香就会扩散到墙外。
8.破镜不能重圆当分子间的距离较大时(大于几百埃),分子间的引力很小,几乎为零,所以破镜很难重圆。
9.月晕而风,础润而雨大风来临时,高空中气温迅速下降,水蒸气凝结成小水滴,这些小水滴相当于许多三棱镜,月光通过这些"三棱镜"发生色散,形成彩色的月晕,故有 "月晕而风"之说。
热力学在生活中的应用
热力学在生活中的应用
热力学是研究热能转化和能量传递的科学,它不仅在工程领域有着重要的应用,也在日常生活中发挥着重要的作用。
从烹饪食物到驾驶汽车,从供暖到空调,热力学的原理无处不在。
首先,让我们来看看在烹饪食物中热力学的应用。
热力学告诉我们如何将热能
转化为烹饪食物所需的能量。
当我们把食物放在炉灶上加热时,热能会使食物中的水分蒸发,同时也会使食物中的蛋白质和碳水化合物发生化学反应,从而使食物变得更加美味可口。
其次,热力学在汽车驾驶中也有着重要的应用。
汽车的发动机利用热力学原理
将燃料燃烧产生的热能转化为机械能,从而推动汽车前进。
同时,汽车的空调系统也是利用热力学原理将热能从车内排出,使车内温度保持在舒适的范围内。
此外,热力学还在供暖和空调系统中发挥着重要的作用。
供暖系统利用热力学
原理将燃料燃烧产生的热能转化为室内的热能,从而使室内温暖舒适。
而空调系统则是利用热力学原理将室内的热能排出,使室内温度降低。
总之,热力学在生活中的应用无处不在,它影响着我们的日常生活。
无论是在
烹饪食物、驾驶汽车,还是在供暖和空调系统中,热力学的原理都在发挥着重要的作用。
因此,了解和掌握热力学的知识对我们来说是非常重要的。
热力学影响生活的感想 1500字
能量守恒定律:能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,而且能量的形式也可以转换。
生活中最直接的例子就是空调:制冷时,室内变冷了,并不是热量消失了,而是热量被转移到室外了;制热时,室内变热了,也不是热量凭空产生了,而是室外的热量被转移到了室内。
热量总是存在的,不在这儿就在那儿。
世界上大多数事情也遵守着某种“守恒”。
气候。
有的地方是晴天,必定有别的地方是阴天;有的地方暴雨洪涝,必定有的地方是少雨干旱。
财富。
有人富的流油,必定有人穷的掉毛。
有的行业资本充裕泛滥,必定有的行业死寂萧条。
社会资源。
比如在全国肺炎疫情中——口罩的供应很难保证既有“量”又有“质”;在防疫上投入了大量资源,势必要侵占日常生活和经济的资源;如果所有呼吸科医生都在治“新冠肺炎”,就会导致其他呼吸系统病患求医困难。
生活体验。
比如住市区嘈杂、堵车,但生活配套充裕;住郊区安静空气好,但购物娱乐、就学就医可能要跑点路了。
任何一件事有其优越性就必然有其弊端。
鱼与熊掌不可兼得,我们享受了它的好,就必然得承受它的坏。
人生体验。
吃了很多苦,便会得到很多甜;如果选择了先得到,那么将来一定要为此而付出;有古语“少壮不努力,老大徒伤悲”,说的也是这个意思。
精力时间。
常被无关琐事绑架,就无法专注去做真正有价值、有意义的事。
整天忙于工作/应酬/加班,疏于教育孩子,就可能产生“熊”孩子。
甚至,人的情绪。
比如,你肯定听说过,喜剧演员更容易得抑郁症;还有高速收费员、银行柜员的职业假笑。
情绪过多的对外释放,便掏空了自己。
每时每刻都要释放好情绪,那只能摊薄变稀了。
那我们能怎么办呢?根据矛盾的主次排序做出合乎现实的取舍。
这就谈到了得与失,其实上述大部分问题都可以概括为得与失的守恒。
有得必有失,有失必有得。
当得到什么时,别高兴太早,得想想因此而失去了什么?当失去了什么时,也别一味惋惜,难道就没有因此而得到什么吗?正所谓“塞翁失马,焉知非福”,“失之东隅,收之桑榆”。
热力学第二定律生活中的实例
热力学第二定律生活中的实例
热力学第二定律是一条重要的物理定律,它提供了一种理解和解释力学系统失去熵的可能原因。
这条定律宣称,在没有外力影响的情况下,任何力学系统的熵总是减少,即热力学第二定律为热力学定律。
热力学第二定律生活中的实例有很多,下面给出的是一些实例:
1、风的产生:风的熵减少的原因,是因为热空气上升,导致低温空气压力增加而回流,从而产生风。
2、围棋比赛中一方赢得胜利:当一个参赛者在围棋比赛中赢得胜利时,其算法和策略被设计来减少对方的熵,而增加其自身的熵,从而取得胜利。
3、放大音乐喇叭:当你把音乐喇叭调大时,音乐的熵在放大时会减少,因为它失去了许多细节,使声音模糊不清。
4、投篮训练:投篮训练时,需要减少篮球的熵,使鞘子无法改变它的运动轨迹或者转向。
5、冰箱里的水冷却到凝固状态:冰箱里的水会通过制冷剂来减少熵,使水变得凉爽,从而变为固态。
以上就是热力学第二定律生活中的实例。
它从不同角度告诉我们,熵的减少在我们的日常生活中是很常见的。
生活中的物理现象及学习应用分析
生活中的物理现象及学习应用分析物理学涉及的现象非常广泛,无所不在,从我们日常生活中的微小事物到宏观的天文现象,都涉及到了物理学的知识。
在我们的生活中,有许多物理现象与应用,下面我们就对一些常见的进行分析。
1. 弹性碰撞弹性碰撞是指两个物体之间发生碰撞后彼此弹开,不会产生能量损失。
这个现象具有很多学习应用,比如在工业生产中常常需要使用这个物理现象来制作工具以及检测设备。
在我们的日常生活中,弹性碰撞也是很常见的,例如我们打篮球时球与地板碰撞,船只穿过海浪产生的弹性反弹等等。
2. 热力学定律热力学是物理学的一个分支领域,研究的是能量转化和传导的规律。
热力学定律是研究热力学过程中最为基本的定律,包括热力学第一定律和热力学第二定律。
热力学第一定律是能量守恒定律,指出在一个封闭系统中,能量的总和是不变的。
这个定律在很多方面都有非常广泛的应用,例如我们在测量能量和温度时常常用到的热计和温度计。
热力学第二定律则是指出热力学过程中所有热源会产生一些热量不能被转换为其他形式的能量。
这个定律在工业生产中也有很多非常重要的应用,例如在制冷和发电中。
3. 摩擦力摩擦力是指在两个物体相互接触时,阻碍其相对运动的力。
在我们的日常生活中,摩擦力也是非常常见的现象。
例如我们行走时底鞋与地面的摩擦力,刹车时车轮与路面的摩擦力等等。
在工业生产中,摩擦力也有着很重要的应用,在生产过程中需要使用润滑剂等措施来减小摩擦力,降低生产用能,提高生产效率。
4. 震动震动是物体在一定时间内发生的周期性运动。
在我们的生活中,许多物理现象都涉及到了震动,例如各种机械振动、声波以及震动信号等等。
在工业生产中,震动也需要控制。
例如在生产过程中的机械震动会对设备产生损耗,降低设备的寿命,因此需要采取一些控制震动的方法。
在交通运输领域,车辆的震动对于乘客的舒适度也有很大的影响,因此也需要控制汽车和火车等交通工具的震动。
总之,物理学涉及到我们生活中的方方面面,无论是在我们的日常生活中还是在工业生产中都有着非常广泛的应用。
热力学原理在生活中的应用
热力学原理在生活中的应用说到热力学,可能有些小伙伴会觉得这玩意儿离我们很远,跟咱们的日常生活没啥关系。
可是,嘿,你知道吗?其实热力学就在我们身边,像个调皮的小精灵,时不时给我们的生活带来惊喜。
你早上喝的那杯热咖啡,热力学就在悄悄地运作着呢。
想想那浓香四溢的咖啡,温暖你的手心,怎么可能不跟热力学扯上关系呢?你想啊,咖啡从热水壶倒出来的时候,那热气腾腾的状态,简直让人陶醉。
热力学告诉我们,热能总是从高温物体传递到低温物体,嗯,就是这么简单。
你的咖啡虽然好喝,但如果放久了,冷了,就跟没有灵魂一样,谁还想喝啊?这就是热量流动的结果。
热力学把这都给解释得清清楚楚,没它可真是让人心烦。
咱们的冰箱也是热力学的得意之作。
冰箱里那冰凉凉的空气,真是夏天的救命稻草。
热力学告诉我们,冷却剂在冰箱里不停地循环,吸收内部的热量,再通过压缩机把热量排到外面去。
这一系列的动作,简直像在跳舞一样,冰箱就是那位辛勤的舞者,让你的食物保持新鲜。
这时你也许会想,如果没有冰箱,夏天的西瓜放在外面,很快就变得软趴趴的,那可真是让人心碎。
再说说空调,哎,炎热的夏天,没有空调简直就是在受罪。
想要享受一室清凉,热力学在背后默默为你操心。
空调通过蒸发和冷凝的过程,把屋子里的热量赶出去,外面那些热得让人发疯的空气被“踢”出去,而室内就变成了避暑胜地。
真是太棒了。
可如果你忘记关空调,电费账单可就像坐过山车一样飞上天,真是让人心疼啊。
你有没有注意过,开车的时候车窗外的风和车内的温度,那种微妙的平衡也是热力学在作怪。
你在车里开着空调,外面的热空气被压制得死死的,而车内却是另一番天地。
你一边享受着凉爽,一边却不知道热力学的法则在为你服务。
车子发动的时候,发动机产生的热量被冷却系统吸收,保持了正常的运行温度。
要是没有这些,发动机可就要闹脾气了,谁还敢出门?说到煮饭,热力学也没闲着。
蒸锅里那冒着热气的水,锅里的米饭随着蒸汽的上升变得软糯可口。
你知道吗?水的沸点、蒸汽的温度,都跟热力学有密切关系。
生活中的传热学解析
硕士研究生《高等工程热力学与传热学》作业查阅相关资料,回答以下问题:1、一滴水滴到120 度和400 度的板上,哪个先干?试从传热学的角度分析?答:在大气压下发生沸腾换热时,上述两滴水的过热度分别是△t=tw - ts=20《和厶t=300 C ,由大容器饱和沸腾曲线,前者表面发生的是泡态沸腾, 后者发生膜态沸腾。
虽然前者传热温差小, 但其表面传热系数大,从而表面热流反而大于后者。
所以水滴滴在120C的铁板上先被烧干。
2、锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成,为什么?答:是因为木料是热的不良导体,以便在烹任过程中不烫手。
3、滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。
为什么?答:这是因为砂锅是热的不良导体, 如果把烧得滚热的砂锅, 突然放到潮湿或冷的地方, 砂锅外壁的热就很快地被传掉,而内壁的热又一下子传不出来,外壁冷却很快的收缩,内壁却还很热,没什么收缩,加以陶瓷特别脆,所以往往裂开。
或者:烫砂锅放在湿地上时, 砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢, 砂锅内外收缩不均匀, 故易破裂。
4、往保温瓶灌开水时,不灌满能更好地保温。
为什么?答:因为未灌满时, 瓶口有一层空气, 是热的不良导体, 能更好地防止热量散失。
5、煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿,容易剥壳。
为什么?答:因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩, 但它们收缩的程度不一样, 从而使两者脱离。
6、用焊锡的铁壶烧水,壶烧不坏,若不装水,把它放在火上一会儿就烧坏了。
为什么?答:这是因为水的沸点在1标准大气压下是100C ,锡的熔点是232C , 装水烧时,只要水不干,壶的温度不会明显超过100 C ,达不到锡的熔点, 更达不到铁的熔点, 故壶烧不坏. 若不装水在火上烧, 不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点, 焊锡熔化, 壶就烧坏了。
7、冬天水壶里的水烧开后,在离壶嘴一定距离才能看见“白气”,而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。
这是因为紧靠壶嘴的地方温度高,壶嘴出来的水蒸气不能液化,而距壶嘴一定距离的地方温度低;壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴,即“白气”。
生活中的热力学
生活中的热力学摘要:生活中的热力学现象无处不在,热力学现象的本质和原理亦来自生活。
其实我们身边经常可以看到很多和热力学有关的现象。
热力学第零定律、热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律是热力学的基本定律,高压锅、空调、电冰箱是生活中常见的用电器。
关键词:热力学定律热力学第一定律也叫能量不灭原理,就是能量守恒定律。
它指出,热能可以从一个物体传递给另一个物体,也可以与机械能或其他能量相互转换,在传递和转换过程中,能量的总值不变。
热力学第一定律的另一种表述是:第一类永动机是不可能造成的。
表征热力学系统能量的是内能,通过做功和传热,系统与外界交换能量,使内能有所变化。
根据普遍的能量守恒定律,系统由初态Ⅰ经过任意过程到达终态Ⅱ后,内能的增量ΔE应等于在此过程中外界对系统传递的热量Q和系统对外界做功W之差,即EⅡ-EⅠ=ΔE=Q-W或 Q=ΔE+W这就是热力学第一定律的表达式。
对于无限小过程,热力学第一定律的微分表达式为dQ=dE+dW其中,E是态函数,dE是全微分;Q、W是过程量,dQ和dW只表示微小量并非全微分,用符号d以示区别。
又因ΔE或dE只涉及初、终态,只要求系统初、终态是平衡态,与中间状态是否是平衡态无关。
热力学第二定律一般有两个表述:1.开尔文表述:不可能制成一种循环动作的热机,只从单一热源吸取热量,使之完全变成有用的功而不产生其他影响。
2.克劳休斯表述:热量不可能自动地从低温物体传到高温物体。
其实这两种表述是等价的,我们知道自然界中的各种不可逆过程都是互相关联的。
而这两种表述的区别在,克氏表述指出:热传导过程是不可逆的;开氏表述指出:功变热(确切地说,是机械能转化为内能)的过程是不可逆的。
两种表述均指出在自然界中任何的过程都不可能自动地复原,要使系统从终态回到初态必需借助外界的作用,不可能做到“不引起其他变化”。
热力学第二定律是一条关于方向性的定律,开尔文曾据此推测宇宙内所有的变化都会沿着有去无回的方向进展,他提出“时间是有箭头的”,这也是最初的用热力学对生命本质做出的解释。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
生活中的热力学
摘要:生活中的热力学现象无处不在,热力学现象的本质和原理亦来自生活。
其实我们身边经常可以看到很多和热力学有关的现象。
热力学第零定律、热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律是热力学的基本定律,高压锅、空调、电冰箱是生活中常见的用电器。
关键词:热力学定律
热力学第一定律也叫能量不灭原理,就是能量守恒定律。
它指出,热能可以从一个物体传递给另一个物体,也可以与机械能或其他能量相互转换,在传递和转换过程中,能量的总值不变。
热力学第一定律的另一种表述是:第一类永动机是不可能造成的。
表征热力学系统能量的是内能,通过做功和传热,系统与外界交换能量,使内能有所变化。
根据普遍的能量守恒定律,系统由初态Ⅰ经过任意过程到达终态Ⅱ后,内能的增量ΔE应等于在此过程中外界对系统传递的热量Q和系统对外界做功W之差,即
EⅡ-EⅠ=ΔE=Q-W
或 Q=ΔE+W
这就是热力学第一定律的表达式。
对于无限小过程,热力学第一定律的微分表达式为
dQ=dE+dW
其中,E是态函数,dE是全微分;Q、W是过程量,dQ和dW只表示微小量并非全微分,用符号d以示区别。
又因ΔE或dE只涉及初、终态,只要求系统初、终态是平衡态,与中间状态是否是平衡态无关。
热力学第二定律一般有两个表述:
1.开尔文表述:不可能制成一种循环动作的热机,只从单一热源吸取热量,使之完全变成有用的功而不产生其他影响。
2.克劳休斯表述:热量不可能自动地从低温物体传到高温物体。
其实这两种表述是等价的,我们知道自然界中的各种不可逆过程都是互相关联的。
而这两种表述的区别在,克氏表述指出:热传导过程是不可逆的;开氏表述指出:功变热(确切地说,是机械能转化为内能)的过程是不可逆的。
两种表述均指出在自然界中任何的过程都不可能自动地复原,要使系统从终态回到初态必
需借助外界的作用,不可能做到“不引起其他变化”。
热力学第二定律是一条关于方向性的定律,开尔文曾据此推测宇宙内所有的变化都会沿着有去无回的方向进展,他提出“时间是有箭头的”,这也是最初的用热力学对生命本质做出的解释。
下面我们来讨论一下常见电器的工作原理。
1. 高压锅工作原理:密封在高压锅里面的水经加热慢慢达到对应的温度压力下的饱和水,这个过程为预热阶段,所吸收的热量称为液体热。
继续加热处于湿蒸汽状态,在此过程中对应的温度压力不变,称为饱和压力和饱和温度,一直到高压锅里面的水加热成干饱和蒸汽,这个过程称为气化阶段,所吸收的热量称为汽化潜热。
继续对干饱和蒸汽加热,达到过热状态,即得到过热蒸汽。
这主要是高压锅内部水和水蒸气的变化情况。
每个高压锅都有对应的工作压力和压力释放阀动作值,也就是说过热蒸汽继续加热,压力阀外部压力和重力之和与内部气体的压力相平衡的时候就会将压力阀间歇性的顶起来,在内外压力差变化的时候内部高温高压蒸汽不断地排出去,里面的蒸汽比容将会随着时间的加长增大,里面的食物主要是靠着一定时间的高温高压蒸汽的作用煮烂煮熟。
2.空调制冷原理:空调也是我们生活中随处可见的制冷制热器。
它主要是利用工质在压缩膨胀过程中吸热放热来实现制冷制热的。
空调器通电后,制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器。
同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器,带走制冷剂放出的热量,使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。
高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器,并在相应的低压下蒸发,吸取周围的热量。
同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换,并将放热后变冷的空气送向室内。
如此室内空气不断循环流动,达到降低温度的目的。
3.热泵制热工作原理:热泵制热是利用制冷系统的压缩冷凝器来加热室内空气。
空调器在制冷工作时,低压制冷剂液体在蒸发器内蒸发吸热而高温高压制冷剂在冷凝器内放热冷凝。
热泵制热是通过电磁换向,将制冷系统的吸排气管位置对换。
原来制冷工作蒸发器的室内盘管变成制热时的冷凝器,这样制冷系统在室外吸热向室内放热,实现制热的目的。
4.电冰箱的工作原理:以单门电冰箱为例,电冰箱由箱体、制冷系统、控制
系统和附件构成。
在制冷系统中,主要有压缩机、冷凝器、蒸发器和毛细管节流器四部分,自成一个封闭的循环系统。
其中蒸发器安装在电冰箱内部的上方,其他部件安装在电冰箱的背面。
系统里充灌了一种叫“氟里昂”的物质作为制冷剂,在零下29.8℃就蒸发变成气体,同时吸收冰箱内的热量。
氟里昂在蒸发器里由低压液体汽化为气体,吸收冰箱内的热量,使箱内温度降低。
因此放入冰箱内的任何食品,都要被它吸走热量而降低温度。
当压缩机运转后,变成气态的氟里昂被压缩机吸入,靠压缩机做功把它压缩成高温高压的气体,再排入冷凝器。
在冷凝器中氟里昂不断向周围空间放热,逐步凝结恢复成液体。
这些高压氟里昂液体经过过滤器过滤后,又穿过只有几根头发丝粗细的毛细管回到蒸发器。
高压液态的氟里昂一进入蒸发器,体积突然膨胀,又迅速地吸热汽化。
就这样,冰箱利用电能做功,借助制冷剂氟里昂的物态变化,如此周而复始地循环,使冰箱内温度降低到需要的数值,以达到制冷目的。
冰箱里有个感温器件,紧贴在蒸发器的表面。
当压缩机停机时,由于蒸发器表面温度回升,感温器件就推动相应的机构,接通压缩机电机的电路,压缩机开始工作;温度下降到需要值时,压缩机即停机。
通过对压缩机的开停控制,实现自动控制温度。
5. 太阳能热水器的制热原理:太阳能热水器是利用太阳能来加热的热水器。
如果把水作为加热物体,经过太阳光线照射,使水分子得到较多的动能,从而使分子运动加剧,水的温度就会提高,太阳能热水器就是根据这个原理制成的。
太阳能热水器利用多个真空玻璃管集热,管上都涂有黑色物质,让集热管能吸收更多的太阳能,管中的冷水经过太阳光线的照射(主要是太阳光中的红光和红外线),使水分子得到较多的动能,从而使分子运动加剧,水的温度就会提高,从而使管中的水加热,热水上流,输入贮水器内,贮水器内的冷水流入加热管中,再被加热,如此循环,贮水器内再由管道输出供用户使用。
将加热管做成双层玻璃真空管,使吸收进来的太阳能(热能)减少传导或辐射损失,大大提高了太阳能的吸收效率。
参考文献:
[1]《热物理学基础[M]》包科达著北京高等教育出版社,2001.
[2]《热力学·统计物理(第3版)[M]》汪志诚著北京高等教育出版社.2003.
[3] 《大学物理上册(第2版)》芶秉聪胡海云主编国防工业出版社.2010.。