全球基础温度变化能量关系式
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。
温度和热量的关系公式
温度和热量的关系公式示例文章篇一:哎呀,说起温度和热量的关系公式,这可真是个让人有点头疼但又特别有趣的话题呢!咱先来说说温度吧,温度就好像是天气的心情,有时热得像个大火炉,有时又冷得像个大冰窖。
你想想看,夏天那热辣辣的太阳晒在身上,是不是感觉自己像个被烤的红薯,那时候的温度可高啦!而冬天的时候,冷得让人直哆嗦,温度就变得很低很低。
那热量又是什么呢?热量就像是给我们身体加油的能量。
就好比我们跑累了要吃东西补充力气一样,热量就是让东西变热或者变冷所需要的那种“力气”。
温度和热量之间呀,有着像好朋友一样密切的关系。
温度越高,热量就越多,这就好比我们的存钱罐,存的钱越多,我们就越富有。
温度低的时候,热量就少,就像口袋里的零花钱变少了一样。
比如说,烧一壶水,水的温度慢慢升高,这时候热量就在不断地往水里跑,让水变得越来越热,直到咕嘟咕嘟地沸腾起来。
这难道不像我们努力学习,知识越来越多,变得越来越厉害吗?再想想冬天里我们抱着热水袋,热水袋里的热量慢慢散发出来,让我们感觉暖和,这不就是热量在发挥作用,给我们带来温暖嘛!我还问过我的老师:“老师呀,温度和热量的关系公式到底怎么理解呢?”老师笑着跟我说:“孩子,这就像搭积木,一块一块堆起来,你得慢慢琢磨。
”同学们在一起讨论的时候,有的说:“这太难懂啦!”有的说:“我好像有点明白了。
”我就觉得,只要我们认真去想,肯定能搞清楚。
总之呀,温度和热量的关系公式虽然有点复杂,但只要我们多观察、多思考,就一定能弄明白!我相信,只要我们肯努力,没有什么知识能难倒我们!小朋友,你知道吗?温度和热量之间的关系可有意思啦!咱们先来说说温度吧,温度就好像是给东西热不热或者冷不冷定了个级别。
比如说,夏天的时候,天气特别热,气温很高,这就是温度高;冬天呢,天气特别冷,气温很低,这就是温度低。
那热量又是什么呢?热量就像是让东西变热或者变冷的“能量小精灵”。
想象一下,一杯热水,它里面就有很多热量小精灵在蹦跶,所以水是热的。
热力学基础中的热力学过程与性质
热力学基础中的热力学过程与性质热力学是研究能量转化和能量传递规律的学科,而热力学过程是热力学研究的核心内容之一。
了解热力学过程及其性质对于深入理解能量转化和系统行为至关重要。
本文将介绍热力学基础中的热力学过程与性质,以帮助读者更好地理解这一领域的知识。
一、热力学过程的定义热力学过程是指系统从一个平衡态到另一个平衡态的能量转化过程。
在热力学中,有四种基本的热力学过程,分别为等容过程、等压过程、等温过程和绝热过程。
这些过程在实际应用中有着广泛的应用,并且对应着不同的物理系统和能量转化方式。
二、等容过程等容过程是指在恒定体积条件下的能量转化过程。
在等容过程中,系统内部的体积保持不变,从而导致系统的压强和温度发生变化。
对于等容过程,根据热容性质,我们可以得到以下关系式:Q = ΔU其中Q表示系统吸收或释放的热量,ΔU表示系统内能的变化。
三、等压过程等压过程是指在恒定压强条件下的能量转化过程。
在等压过程中,系统的压强保持不变,从而导致系统的体积和温度发生变化。
对于等容过程,根据热容性质,我们可以得到以下关系式:Q = ΔU + PΔV其中P表示系统的压强,ΔV表示系统的体积变化。
四、等温过程等温过程是指在恒定温度条件下的能量转化过程。
在等温过程中,系统的温度保持不变,从而导致系统的压强和体积发生变化。
对于等温过程,根据理想气体状态方程,我们可以得到以下关系式:Q = W其中Q表示系统吸收或释放的热量,W表示系统所做的功。
五、绝热过程绝热过程是指在没有热量交换的条件下进行的能量转化过程。
在绝热过程中,系统不与外界交换热量,从而导致系统的内能发生变化。
对于绝热过程,可以根据绝热条件和状态方程得到以下关系式:Q = 0六、热力学过程的性质热力学过程具有一些重要的性质,这些性质对于分析和计算热力学过程非常有帮助。
1. 焓的性质:焓是热力学系统的重要物理量,它定义为H = U + PV,其中U表示系统的内能,P表示系统的压强,V表示系统的体积。
热力学基础热力学基础热力学基础热力学基础
U = U (T , p, n)
若是 n 有定值的封闭系统,则对于微小变化
dU
如果是
∂U ∂U = dT + dp ∂T p ∂p T
U = U (T ,V )
dU
∂U ∂U = dT + dV ∂T V ∂V T
Q=0
系统没有对外
∆U = 0
从Gay-Lussac-Joule 实验得到: 理想气体在自由膨胀中温度不变,热力学能不变 理想气体的热力学能和焓仅是温度的函数 设理想气体的热力学能是 T , V 的函数
∂U ∂U dU = dT + dV ∂T V ∂V T
第四章
热力学第一定律
能量守恒定律 到1850年,科学界公认能量守恒定律是自 然界的普遍规律之一。能量守恒与转化定律可 表述为: 自然界的一切物质都具有能量,能量有各 种不同形式,能够从一种形式转化为另一种形 式,但在转化过程中,能量的总值不变。
热力学能 系统总能量通常有三部分组成: (1)系统整体运动的动能 (2)系统在外力场中的位能 (3)热力学能,也称为内能 热力学中一般只考虑静止的系统,无整体运 动,不考虑外力场的作用,所以只注意热力学能 热力学能是指系统内部能量的总和,包括分子 运动的平动能、分子内的转动能、振动能、电子能、 核能以及各种粒子之间的相互作用位能等。
U
(T )
Gay-Lussac-Joule 实验 Gay-Lussac在1807年,Joule在1843年分别 做了如下实验: 将两个容量相等的 容器,放在水浴中,左 球充满气体,右球为真 空(上图) 打开活塞,气体由 左球冲入右球,达平衡 (下图)
Gay-Lussac-Joule 实验 Gay-Lussac在1807年,Joule在1843年分别 做了如下实验: 气体和水浴温度均未变
热力学函数间的普遍关系式
不可逆过程 可逆过程 不可能过程
此式热力学第二定律的数学表达式之一,其中δQ为微循环中系 统从外界吸收的热量,T为吸热时热源的温度。
孤立系统的熵增原理:
孤立系统所进行的一切实际过程都朝着系统熵增 加的方向进行,在有限的情况下,系统的熵维持 不变,任何使系统熵减小的过程都是不可逆的。
S iso
0 0 0
U P V S H V p S A P V T G V p T
下变量N常常省略
A S T V G S T
因为U、H、A和G为热力学函数,因此他们的微分式是全 微分,因全微分的二阶偏导数与求导次序无关,从而得 到下列麦克斯韦关系式:
U U (S ,V ) H H ( S , p) A A(T ,V ) G G(T , p)
上述热力学基本关系式仅适用于摩尔数不变的均匀 系,如果考虑单组元系统摩尔数的变化,系统的广 延参数将取决于其摩尔数,这样上式就可扩展为:
U U ( S ,V , N ) H H ( S , p, N ) A A(T ,V , N ) G G (T , p, N )
V , S p, T V , T V , T p, S p, T
S T T V S V pT
p
由于热熔:
CV T S
并有:
T
V
C p T S
dH d (U pV ) TdS Vdp
dG SdT Vdp
dA SdT pdV
这四个式子,是组成固定物质的热力学基本微分关系式。
温度和k的关系-概念解析以及定义
温度和k的关系-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分:在自然界中,温度是一个非常重要的物理量,它是描述物质热状态的基本参数之一。
温度的概念源于人们对物体冷热的感知,通过温度的测量,我们可以了解物体内部分子的热运动情况。
同时,温度也是能量传递与转化的重要因素。
在科学研究和工程实践中,我们需要深入了解温度与其他物理量之间的关系,以便更好地理解和应用。
本文主要探讨温度与热力学性质、物质的相变以及热传导等方面之间的关系。
首先,我们将介绍温度的定义和测量方法,包括常用的温度计和热力学温度的概念。
随后,我们将深入理解温度与分子动能之间的关系,解释温度对物质的影响。
接着,我们将探讨热力学第一定律与温度之间的联系,解释能量转化与温度的关系。
在文章的结尾部分,我们将总结温度对物质性质的影响,讨论温度与热传导以及物质相变之间的关系。
通过对这些关系的研究,我们可以更好地理解物质的热力学性质,进而应用于实际生活和工程技术中。
文章的目的是通过深入分析温度与其他物理量之间的关系,帮助读者更好地理解温度的概念和作用,并应用于实际问题中。
通过这篇文章的阅读,读者将对温度与物质性质、能量转化以及热传导等方面有更全面的了解,从而为科学研究和工程技术提供有效的参考。
1.2 文章结构文章结构:本文主要探讨温度和k之间的关系。
文章分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将对整篇文章进行概述。
首先,我们将简要介绍本文的主题,即温度和k的关系。
接着,我们将阐述文章的结构,明确各个部分的目标和内容。
最后,我们将说明本文的目的,即希望通过对温度和k的关系的探讨,增进对温度和热力学规律的理解。
正文部分将从三个方面展开讨论。
首先,我们将探讨温度的定义和测量方法,介绍不同的温度标度以及温度计的原理和使用。
其次,我们将解释温度与分子动能之间的关系。
我们将深入探讨分子动能与温度的变化规律,以及温度对分子运动状态的影响。
最后,我们将研究热力学第一定律与温度之间的关系。
第四章 地球化学热力学与地球化学动力学
在温度不变的情况下,可以得到下式:
d ln K p / dP d (GT / RT ) / dP 0 0 0
(4.25)
(4.26)
d ln K y / dP0 d ln K p / dP0 (V )(d ln P0 / dP0 ) V / P0
一、热力学基础
4.1.2 热力学参数及其基本性质 1、熵
系之间的几率比值:
根据波尔茨曼(Boltzmann)关系(又称为熵的统计原理)。任意两个体
R e S / k
孤立体系(与外界既无物质交换、又无能量交换的体系) 的自发过程总是向体系熵增加的方向进行,称熵增加原理。 自发过程: 某种变化有自动发生的趋势,一旦发生就无需借 助外力,可以自动进行,这种变化称为自发过程。
x 2
吉布斯相律:
F K 2
这个关系式称为相律。
F为自由度,是能在一定范围内自由变化而不改变体系平衡的热力学 (强度)参数的数目;K为组分数;φ为相数,只要研究过程的热力学平 衡问题,都可以应用吉布斯相律。
一、热力学基础
4.1.3 平衡态及相律 3、相律
戈尔德斯密特相律:
热力学第一定律的实质是:能量不论是从一个物体传给另一个物 体.或者从—种形式转化成另一种形式,其总量不变,这就是能量 守恒(和能量转化)定律。
一、热力学基础
4.1.1 热力学第一定律和第二定律
热力学第二定律
W Qh Qc Th Tc Qh Qh Th
Qc Tc 1 1 Qh Th
一、热力学基础
4.1.4 化学平衡 1、化学平衡的等温公式
由标准自由焓定义的气相化学反应的平衡常数Kp,等于生成物 逸度乘积与反应物逸度乘积之比。即:
热力学基本关系式
衡态) (不可逆) 例3:单纯pVT变化(仅研究均匀系统←→平衡系统)
纯pg,混合气体 由T1,p1→→T2,p2可用基本方程
dU Tds pdV -----最基本 dG sdT VdP ----最常用
3.由热力学基本方程计算纯物质pVT 变化过程的ΔA ,ΔG
①恒温过程dT= 0 dAT pdV
a. pg: PV=nRT
dGT Vdp
AT
V2 pdV
V1
nRT ln V2 V1
GT
p2Vdp nRT ln p2
p1
p1
b.凝聚相(S,l):等温压缩率很小,→体积可认为不变
AT
p
T
H p
S
V
dA SdT pdV
A S T V
A p V T
dG SdT Vdp
G S T p
G p
T
V
T U H
S V S p
U A p
V S V T
V
H p
S
G p
T
A G S
T V T p
§3.7 热力学基本方程及 Maxwell 关系式
H
pV
U
pV
A
G
• U ←第一定律;绝对值不可知 • S ←第二定律,有以第三定律为
基础的规定熵
TS
❖ H, A, G 组合辅助函数
TS
❖ U, H →能量恒算
❖ S, A, G →判断过程的方向与限度
热力学状态函数
可通过实验直接测定 p,V,T
CV,m, Cp,m等
热力学中的麦克斯韦关系与表达式
热力学中的麦克斯韦关系与表达式热力学作为一门研究物质能量转化和热力学过程的学科,是自然科学中的重要分支之一。
麦克斯韦关系和表达式是热力学中的重要工具,用来描述恒态(平衡态)下的热力学性质之间的关系。
本文将着重介绍热力学中的麦克斯韦关系和表达式,探讨其原理和应用。
在研究热力学过程时,我们常常需要考虑不同的热力学性质之间的关系。
例如,我们希望知道热量、温度、压力和体积之间的关系,或者想要了解内能、焓和熵之间的相互作用。
这时,麦克斯韦关系和表达式就派上用场了。
麦克斯韦关系是由19世纪著名物理学家詹姆斯·麦克斯韦首次提出的,他发现了一系列热力学的基本关系。
其中最重要的关系可以总结为四个麦克斯韦方程,分别是:1. 温度的变化对热容的影响:$\left(\frac{\partial S}{\partial V}\right)_{T}=\left(\frac{\partial P}{\partialT}\right)_{V}$2. 压强的变化对压缩系数的影响:$\left(\frac{\partial S}{\partial P}\right)_{T}=-\left(\frac{\partial V}{\partialT}\right)_{P}$3. 温度的变化对熵的影响:$\left(\frac{\partial S}{\partial T}\right)_{V}=\left(\frac{\partial C}{\partialV}\right)_{T}$4. 压强的变化对熵的影响:$\left(\frac{\partial S}{\partial T}\right)_{P}=-\left(\frac{\partial C}{\partialP}\right)_{T}$这四个关系式描述了不同热力学性质之间的联系,可以通过对它们的应用来推断出一系列热力学过程中的变化规律。
例如,根据第一个关系式,我们可以得知热容与温度的关系,进一步研究物质在不同温度下的热传导性能。
热力学基础中的热力学过程与热力学基本定律的计算
热力学基础中的热力学过程与热力学基本定律的计算热力学是研究物质能量转化与传递规律的学科,热力学过程是指在物质的能量与热之间相互转化的过程。
而热力学基本定律则是热力学的核心思想,对于研究和计算热力学过程中的能量转化具有重要意义。
一、热力学过程热力学过程描述了物质在能量与热之间的相互转化。
常见的热力学过程包括等温过程、绝热过程、等容过程和等压过程。
1. 等温过程等温过程是指在温度保持不变的条件下进行的能量转化。
在等温过程中,物质的温度保持不变,内能的增加等于外界对物体做的功。
根据理想气体定律,等温过程中气体的压强和体积成反比。
2. 绝热过程绝热过程是指在没有与外界交换热量的条件下进行的能量转化。
在绝热过程中,物体没有散热或吸热,内能的增加完全用于做功。
绝热过程中的物质往往会发生温度的变化,根据理想气体定律,绝热过程中气体的压强和体积成反比。
3. 等容过程等容过程是指在体积保持不变的条件下进行的能量转化。
在等容过程中,物质的体积保持不变,内能的增加完全转化为热量或对外做功。
由于体积不变,理想气体定律中的体积与压强成正比关系在等容过程中不适用。
4. 等压过程等压过程是指在压强保持不变的条件下进行的能量转化。
在等压过程中,物质的压强保持不变,内能的增加一部分转化为热量,另一部分转化为对外做功。
根据理想气体定律,等压过程中气体的体积和温度成正比。
二、热力学基本定律的计算1. 第一定律:能量守恒定律第一定律表达了能量在系统和周围环境之间的转化与守恒关系。
根据第一定律,系统的内能增量等于系统所吸收的热量与对外做的功之和。
数学表达式为:ΔU = Q - W。
2. 第二定律:熵增定律第二定律表达了自然界中系统总是趋于熵增的趋势。
根据第二定律,封闭系统的熵增总是大于等于零。
数学表达式为:ΔS ≥ 0。
3. 第三定律:熵为零定律第三定律表达了在绝对零度时,系统熵的值为零。
根据第三定律,当系统温度趋近于绝对零度时,系统的熵趋近于零。
第一章 热力学基础(13-15)
•
=△U – ( T2S2 – T1S1)
• •
△A = △U – T(S2 – S1)= △U – T△S 等温过程: 等熵过程:△A = △U – S(T2 – T1)= △U – S△T
•
理想气体等温过程: △A = – T△S
(2)△G G=H-TS
•
则: △G = G2-G1 = (H2-T2S2) - (H1-T1S1)
1-16:0.4mol、300K、200.0KPa的理想气体,绝热压缩到 1000KPa,此过程系统得功4988.4J。已知气体在300K、 200.0KPa的摩尔熵Sm=205.0J.K-1.mol-1,Cp,m=3.5R。求过程的 △U,△H, △S, △G, △A。 思路: 1、列出过程的始末态:
四个热力学基本关系式和Maxwell公式的理解与记忆
( 1 3 )
( 2 )若 P和 或者 S和 是构成 c 边 的两顶点 , 则为 Ma x w e l l 关系式的原式偏 导数 ; ( 3 )若 . s 和 或者 P和 是构成 b边 的两顶点 , 则为
( ) = (
…
Ma x w e l l 关系等价式偏导数。 对于等 价式偏导数 , 处 理时需
1 04
将 上 2式 代 入 , 则得到 M a x w e l l 关 系式 之 一
和分母上 , 即构成 a边的两顶点 , 则不是 Ma x w e l l 公式 ;
( ) = 一 ( 一 o s ) .
同理 , 得到其它 3 个 Ma x w e l l 关 系式
不论是否为均相体系 , 体 系 内能 的增 加只是从 环境得 到的
将式 ( 8 ) 代人上 3式得 出
d H≤T d S+V d p . ( 9 )
功 和热之和 , 故由热力学第一定律总有
收 稿 日期 : 2 0 1 3—0 3— 0 1
作者简介 : 崔洪友( 1 9 6 8一), 男, 山东青州人 , 工学博士 , 教授 , 主要从事化工热力学方 蕊的教学研 究及超临界流体技术 、 生物质能 源 利用和清洁化工技术方面的研究工作 。
第1章 物质变化过程中的能量关系
R=8.314 kPaLK-1mol-1
7
1.四个物理量之一
应用范围:温度不太低,压力不太高 的真实气体。
pV = nRT
8
2. 气体摩尔质量的计算
m n M p V n RT
m pV RT M m RT M pV
M = Mr gmol-1
15 15
2.1 分压定律
组分气体:
理想气体混合物中每一种气体叫做组 分气体。 分压:
组分气体B在相同温度下占有与混合 气体相同体积时所产生的压力,叫做组分 气体B的分压。
nB RT pB V
16
分压定律:
混合气体的总压等于混合气体中各组分 气体分压之和。 p = p1 + p2 + 或 p = pB
理想气体分子之间没有相互吸引和排斥,分子 本身的体积相对于气体所占有体积完全可以忽略
6
1.1 理想气体状态方程式 pV = nRT R---- 摩尔气体常量
在STP下,p =101.325kPa, T=273.15K
n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3
pV R nT 101325 a 22.414 103 m 3 P 1.0mol 273.15K 8.314J mol1 K 1
• 2、在 25℃ 和 相 同 的 初 始 压 力 下, 将 5.00 L N2 (g) 和15.0 L O2 (g) 充 入 容 积 为 10.0 L 的 真 空 容 器 中, 混 合 气 体 的 总 压力 为 152 kPa, 则 p (N2 ) = __________kPa,p (O2 ) = __________kPa, 当 温 度 升 至 250℃ 时, 保 持 体 积 不 变, 混 合 气体 的 总 压 力 为__________kPa,25℃ 时 N2 (g) 的 起 始 压 力 为 __________kPa。
全球表面平均温度 全球内部温度
全球表面平均温度全球内部温度
1. 全球表面平均温度:
- 全球表面平均温度指的是地球表面(包括陆地和海洋)的平均温度。
- 根据世界气象组织(WMO)的数据,2022年全球平均温度比工业化前高出约1.15°C。
- 全球表面温度的上升主要是由于人类活动导致的温室气体排放增加所致。
- 温度上升会导致极端天气事件加剧、海平面上升、生态系统受损等一系列环境问题。
2. 全球内部温度:
- 地球内部温度指的是地壳和地幔的温度。
- 地球内部温度随深度增加而上升,地核温度可达5000°C左右。
- 地球内部热量主要来源于放射性元素(如铀、钍等)的衰变以及原始地球形成时的剩余热量。
- 地球内部温度驱动着板块构造运动、火山活动和地热活动等地质过程。
- 研究地球内部温度有助于了解地球的形成演化历史,并预测未来的地质活动。
全球表面温度和内部温度都对地球环境和动力学过程有着重要影响。
监测和研究这两种温度有助于我们更好地了解和应对气候变化以及地质灾害等挑战。
温度和热量的单位及其转换
温度和热量的单位及其转换1. 温度单位温度是衡量物体冷热程度的物理量,常用的温度单位有开尔文(K)、摄氏度(°C)、华氏度(°F)等。
1.1 开尔文(K)开尔文是国际单位制(SI)中温度的基本单位,定义为热力学温标,也称为绝对温标。
开尔文与摄氏度的关系为:[ T(K) = T(°C) + 273.15 ]1.2 摄氏度(°C)摄氏度是瑞典物理学家安德斯·摄尔修斯于1742年提出的一种温标,定义为冰水混合物的温度为0°C,沸水的温度为100°C。
摄氏度与开尔文的关系为:[ T(°C) = T(K) - 273.15 ]1.3 华氏度(°F)华氏度是美国和英国常用的温度单位,由德国物理学家加布里埃尔·华氏提出。
华氏度与摄氏度的关系为:[ T(°F) = 9/5 T(°C) + 32 ]1.4 弗拉赫温度(°R)弗拉赫温度是另一种温度单位,由德国物理学家弗拉赫提出。
弗拉赫温度与摄氏度的关系为:[ T(°R) = T(°C) + 212.4 ]1.5 瑞利温度(°R)瑞利温度是英国物理学家约翰·威廉·瑞利提出的温度单位,瑞利温度与摄氏度的关系为:[ T(°R) = T(°C) + 491.67 ]2. 热量单位热量是热能的传递,表示物体在热交换过程中能量的变化。
常用的热量单位有焦耳(J)、卡路里(cal)、千卡(kcal)等。
2.1 焦耳(J)焦耳是国际单位制(SI)中能量和热量的基本单位。
1焦耳等于1千克·米²/秒²。
2.2 卡路里(cal)卡路里是食物的热量单位,由法国物理学家拉瓦锡提出。
1卡路里等于1克水在标准大气压下升高1摄氏度所需的热量。
2.3 千卡(kcal)千卡是卡路里的1000倍,常用于表示食物的热量。
热量和温度的关系公式
热量和温度的关系公式咱们来好好聊聊热量和温度的关系公式这事儿。
话说有一次啊,我在家煮饺子。
水烧开了,热气腾腾的,那温度高得吓人。
我就琢磨着,这水的温度一直在升高,那它吸收的热量肯定不少。
咱先说说温度,这温度就好比是衡量一个物体冷热程度的指标。
你摸摸刚从冰箱里拿出来的冰棍,那叫一个凉,温度低;再摸摸被太阳晒了半天的石头,烫手,温度高。
而热量呢,就像是给物体加的“能量餐”。
热量多了,温度就可能升高;热量少了,温度就可能降低。
热量和温度的关系公式啊,简单来说就是Q = cmΔT 。
这里面的 Q 表示热量,c 是比热容,m 是质量,ΔT 是温度的变化量。
咱就拿烧水这事儿举例。
水的比热容是固定的,质量也确定了,要让水的温度升高,就得给它足够的热量。
就像我煮饺子的那锅水,要从室温加热到沸腾,就得不断给它加热,提供足够的热量,它的温度才能达到 100 摄氏度。
再比如说夏天的时候,咱们都爱喝冰镇饮料。
从冰箱里拿出来的饮料,温度很低,因为在冰箱里的时候它没吸收多少热量。
还有啊,冬天咱们会用热水袋。
热水袋里装的热水,热量比较多,所以能让我们感觉暖和,温度也比较高。
在生活中,这热量和温度的关系公式到处都能体现。
比如说炒菜的时候,锅里的油热得快,因为油的比热容比水小,相同质量下,吸收同样的热量,油的温度升高得就多。
在工业生产中,这个公式也很重要。
像制造钢铁的时候,控制热量的输入就能控制钢铁的温度,从而影响钢铁的性能。
所以啊,这热量和温度的关系公式可不是只在书本上的死板知识,而是实实在在能在咱们生活中派上用场的好东西。
总之,理解了热量和温度的关系公式,咱们就能更好地理解身边的各种热现象,让知识变得有用又有趣!。
能量与温度的关系公式
能量与温度的关系公式能量与温度的关系,这话题可真是有意思,像是冬天里的一把火,瞬间能让你暖和起来。
能量和温度就像是一对好朋友,彼此相辅相成。
想想看,温度高的时候,能量自然也就旺盛;而温度低了,能量就像是被冷藏的冰淇淋,安静得让人心急。
有没有想过,温度其实是能量的一个标志,反映了物质内部那股“热情”呢?就像你吃了辣椒,瞬间脸红心跳,真是热得发烫。
我们说温度,其实就是分子运动的速率。
分子就像小朋友们在操场上玩耍,越是活跃,温度就越高,反之则是懒洋洋的窝在家里。
你可以把能量想象成这个操场上的风筝,风筝高飞代表着高能量,温度就像是风筝的高度,越高就越兴奋。
不过,有时候这风筝也会被放得低低的,显得有些无聊,能量也就没那么充沛。
说到能量与温度的关系,真是有些奇妙。
就像冰淇淋,放在外面晒太阳,慢慢地化掉,变成了液体,那是温度在起作用。
你觉得好吃,但这温度也在悄悄消耗它的能量,真是“冰火两重天”。
想想你自己,夏天一出门,立马汗流浃背,那时候,体内的能量也在“打架”,想要通过汗水散热,保持体温。
这就是能量在为你服务,哈哈,真是有趣。
温度的变化,也能影响我们周围的一切。
想象一下,一个热锅上的蚂蚁,跳来跳去,简直就是个小旋风,随着温度的升高,能量也在迅速增加。
这让人不禁想起了厨房里的那些美味佳肴,温度一上升,能量就能变成一盘香喷喷的菜肴。
而反过来,想要保存食物,低温就是最佳策略,冷藏库里,食物就像是被打上了“暂停键”,能量被压抑,味道却能保持得更久。
能量与温度的关系还体现在日常生活中,比如你洗热水澡的时候,能量在水分子之间奔腾,瞬间让你感受到温暖,仿佛包裹在云朵里。
你看,生活中处处都能看到它们的身影,就像街边的小摊,热气腾腾的美食总能吸引你的注意。
无论是烤肉还是炸鸡,温度越高,能量越足,味道越诱人。
当你喝热咖啡时,那香气四溢的饮品,温度和能量在其中舞动,简直是唤醒味蕾的最佳拍档。
一口下去,热腾腾的感觉从嘴里扩散到全身,简直让你瞬间充电。
化学反应的热力学与热力学方程式
化学反应的热力学与热力学方程式化学反应是指物质之间发生的化学变化过程,其中热力学是研究反应中能量变化的学科。
热力学方程式则是用于描述化学反应热力学性质的方程式。
本文将深入探讨化学反应的热力学性质和热力学方程式的原理和应用。
一、化学反应的热力学基础化学反应中的热力学性质主要包括焓变、熵变和自由能变。
焓变ΔH表示反应过程中的吸热或放热情况,熵变ΔS表示反应过程中混乱度的变化,自由能变ΔG表示反应过程中的可逆性。
这些性质之间的关系可以由热力学方程式来描述。
热力学方程式是通过实验数据和统计物理学原理得出的数学关系式,使我们能够定量地描述反应中能量的变化。
其中最常用的热力学方程式便是吉布斯自由能方程式:ΔG = ΔH - TΔS其中ΔG为反应的自由能变化,ΔH为焓变,ΔS为熵变,T为温度。
这个方程式展示了能量变化、熵变化以及温度之间的关系。
二、热力学方程式的应用热力学方程式在化学反应中有着广泛的应用。
首先,它可以用于预测反应的可逆性。
根据ΔG的正负性,可以判断反应是否自发进行。
当ΔG为负时,反应是可逆的,即反应趋向于发生。
反之,当ΔG为正时,反应则是不可逆的。
此外,热力学方程式还可以用于计算反应的反应热。
根据ΔH的值,可以确定反应过程中释放或吸收的热量量级。
这对于工业上的反应条件和反应效率的优化具有重要意义。
另外,热力学方程式还可以用于推导出其他与反应有关的物理量,例如平衡常数。
根据ΔG与ΔG°的关系,可以计算出反应在标准状态下的自由能变化,从而得到反应的平衡常数K。
这使得我们能够通过热力学参数预测反应的平衡位置。
三、热力学方程式的实例为了更好地理解热力学方程式的应用,以下是一个实例:反应A +B → C,其焓变ΔH为-100 kJ/mol,熵变ΔS为50 J/(mol∙K),温度T为298 K。
根据吉布斯自由能方程式,我们可以计算出反应的自由能变化ΔG:ΔG = ΔH - TΔS = -100 kJ/mol - (298 K)(50 J/(mol∙K)) = -100 kJ/mol - 14.9 kJ/mol = -115 kJ/mol根据ΔG的值为负,我们可以得出结论,这个反应是可逆的,即在适当条件下会发生。
温度和能量的公式
温度和能量的公式
温度与能量的关系式为:
Q=cm△t,Q为吸收或放出的热量,C为物质的比热,m为物体的质量,△t为温度的变化。
一定质量的物质,在温度升高时,所吸收的热量与该物质的质量和升高的温度乘积之比,称做这种物质的比热容(比热),用符号c表示。
比热容的单位是复合单位。
在国际单位制中,能量、功、热量的主单位统一为焦耳,温度的主单位是开尔文,因此比热容的国际单位为
J/(kg·K),读作“焦[耳]每千克开[尔文]”。
扩展资料:
比热容的应用
1.水冷系统的应用
人们很早就开始用水来冷却发热的机器,在电脑CPU散热中可以利用散热片与CPU核心接触,使CPU产生的热量通过热传导的方式传输到散热片上,然后利用风扇将散发到空气中的热量带走。
2.农业生产上的应用
水稻是喜温作物,在每年三四月份育苗的时候,为了防止霜冻,农民普遍采用“浅水勤灌”的方法,即傍晚在秧田里灌一些水过夜,第二
天太阳升起的时候,再把秧田中的水放掉。
根据水的比热容大的特性,在夜晚降温时,使秧苗的温度变化不大,对秧苗起了保温作用。
3.热水取暖
冬季供热用的散热器、暖水袋。
我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。
4.其他
诸如在炎热的夏天古代皇室用流水从屋顶上流下,起了防暑降温作用;夏威夷是太平洋深处的一个岛,那里气候宜人,是旅游度假的圣地,除了景色诱人之外,还有一个主要原因就是冬暖夏凉。
温度和能量的关系和计算
温度和能量的关系和计算温度和能量是物理学中两个重要的概念。
它们之间存在着密切的关系,通过温度我们可以了解物体的能量状态,计算物体的能量也需要考虑温度因素。
本文将探讨温度和能量之间的关系以及如何计算它们。
一、温度的概念和计量方法温度是物体内部微观粒子运动的表现。
温度高低反映了物体中微观粒子的平均动能,即粒子的平均运动速度。
温度的单位是开尔文(K)或摄氏度(℃)。
在计量温度时,常用四种方法:热胀冷缩法、气体定容法、热力学法以及色温法。
热胀冷缩法利用物体温度变化时的体积变化来测量温度;气体定容法利用气体的压力和温度之间的线性关系来测量温度;热力学法基于能量守恒原理和热力学系统的基本方程来测量温度;色温法则通过物体发射出的光的颜色来判断其温度。
二、能量与温度的关系能量与温度之间存在着密切的关系。
根据热力学第一定律,能量可以从一个物体传递到另一个物体,而且热量是能量传递的方式之一。
热量的传递会导致物体内部的温度变化。
热量的传递有三种方式:传导、对流和辐射。
传导是在固体内部通过分子之间的碰撞传递热量;对流是在流体中通过流动引起的热量传递;辐射是通过电磁波辐射传递热量。
当物体受到外界的热量输入时,物体的温度升高,说明物体吸收了能量。
反之,当物体释放热量时,物体的温度降低,说明物体失去了一部分能量。
因此,我们可以通过物体的温度变化来了解其能量状态。
三、计算能量的关键参数在计算物体的能量时,温度是一个关键的参数。
物体的能量与其温度成正比,可以通过以下公式计算:E = mcΔT其中,E表示物体的能量,m表示物体的质量,c表示物体的比热容,ΔT表示物体的温度变化。
比热容是物体在单位质量下温度变化单位能量的量度。
它是物体所需吸收或释放的能量来使其温度升高或降低的指标。
不同的物质具有不同的比热容,这也是为什么相同质量的不同物质在相同温度下具有不同能量水平的原因。
通过上述公式,我们可以计算物体在一定温度变化下的能量变化。
这对工程领域中的能量计算和实际应用具有重要意义。
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全球基础温度变化能量关系式
主题词:全球升温
一、上世纪中叶以来,全球云系、两极海冰、多年生森林植被累积缩减巨大,是引起全球升温的根本原因。
二、CO2温室效应对全球升温气候变化只贡献极为有限的次要作用。
作者:李沅
2012年7月28日
前言
把人人皆知的影响太阳日射能量传递、转换的因素与人类燃烧化石燃料对大气直接供热,以及二氧化碳温室效应增大放在一起,来讨论全球能量变化时,我们就得到全球基础温度变化能量关系式。
谁不知道,镜子能强烈反射阳光呢?镜子越大,反射时间越长,则反射的阳光能量越多,因而我们知道与镜子反射作用相类似的冰雪(尤其是两极海冰)、云系是影响全球能量高低的重要组成部分。
谁不知道,木柴燃烧会放出光和热呢?又有谁不知道小树生长是吸收阳光(能量)、营养进行光合作用长成大树呢?因而我们知道全球森林植被面积、植被丰度是影响全球参于辐射平衡能量高低的重要组成部分。
把作用类同的因素相加在一起,加上括号,得如文所示关系式。
当然这类加加减减的关系式,是属于小孩科的。
但我们把上世纪中叶以来,各因素的变化量和它们所引起的能量变化结合在一起讨论时,我们就发觉,正是这道加加减减小孩科的关系式,颠覆了大气二氧化碳浓度改变引起了全球升温这一普遍性认识。
这道极为简捷的关系式告诉我们,应对、治理全球升温气候变化就必须找出两极海冰和全球云系在某些特定空域的缩减消亡原因,加之以强而有力的治理。
在此同时,应立即扭转全球热带雨林原始森林等多年生森林面积、植被丰度逐年大幅锐减的现实,代之以森林植被面积植被丰度逐年大幅增大的实现。
(海冰、云系、植被的变化才是
引起全球升温的核心作用之所在。
)
为此,必须立即澄清此前过分夸大二氧化碳温室作用的阴霾。
认识到二氧化碳温室作用对两极海冰缩减消亡,全球气候变化只能发生极为有限、处次要地位的作用。
全球升温、气候变化是全球整体自然系统演进过程中的表现,是同一事物在不同演进时期表现有所偏重的具体反映。
没有东亚塔里木、柴达木两盆地高寒冰山冷风下切气流运动(副热带高压)的演进、扩展,就没有东亚约1958年至上世纪末40年的暖冬和北极海冰的缩减;没有北半球海冰缩减,东亚暖冬的升温,就没有约2000年以来,北半球高大山系的累年暴雪和强大陆面风系作用下的气流震荡所带来的气候大幅变化。
这里,只提出全球基础温度变化能量关系式,是该式直观而符合我们的习惯性理解。
请者若需进一步了解,可查阅liwan0209@ 密码:liwan123123。
与几十年来用以说明全球升温、气候变化的温室效应学说决裂,需要科技界、传媒界拼弃偏见,实事求是的求道精神;需要站在维护人类生存家园、维护人类精神文明、物质文明建设成就,需要站在维护人类这一最根本利益、最高政治基点上拿出革命家的勇气和魄力!更需要广泛宣传,达到与广大民众上下一心,齐心协力的呐喊与努力。
全球基础温度变化能量关系式
当前,全球气候正发生着深刻的变化,典型表现为:暴风、暴雨、洪涝、暴雪、酷寒、高温、酷旱现象在世界各地肆虐,且强度、时间跨度有增无已。
依逻辑分析、逻辑推理对自然环境进行宏观分析,从全球能量及能量变化的角度看全球升温,可得出下列关系式。
一、全球基温变化的能量关系式
地球系统的能量来源于太阳日射、地绕日一周,为地球年一年,称年度。
若以年度为时间计算单位,并假定地球系统各年度储存的热量总量不变,可得出如下关系式。
(一)全球年度参于辐射平衡的能量总量关系式
M总=W-(X+Y+Z1)+(△MCO2+M燃)①式式中代号的意义为:
M总年度地球系统参于辐射平衡的能量总量
W 年度太阳给予地球系统的日射能量总量
G 年度地球系统实际获得的日射能量总量
X 年度全球云系对日射的直接反射能量总量
Y年度全球冰雪(主体为两极冰盖海冰)对日射的直接反射能量总量
Z1年度全球多年生森林植被(如热带雨林、原始森林)吸收固定的能量总量
△MCO2年度因大气二氧化碳浓度增大,温室效应增大,较正
常年份温室效应的能量增量。
M燃年度人类燃烧化石燃料对大气直接供热的能量总量
(二)关系式说明:
A、由于有云系、冰雪对日反射X、Y的存在,年度地球系统实际获得的能量总量G与太阳给于地球系统的能量总量W是数量不同、意义不同的两个物理量:
它们之间有如下关系:W=G+(X+Y)即G=W-(X+Y)②式
B、植被在生长的同时,植被就把一部分能量吸收固定在生成的物质中。
(该部吸收固定能量大小可经植株的碳循环测定),年度被多年生森林植被吸收固定的能量Z1,一经固定就不再进入全球辐射平衡的热过程。
(海洋植物同样固定能量,其能量循环在海洋能量循环运行中所包括,此处略去不议;短周期陆生植被生长同样吸收固定能量,但这些短周期植被如草本、农作物吸收固定的能量,总是通过生物链、食物链等形式的自然循环分解释放被固定的能量,其能量是再进入全球辐射平衡热过程的,此处纳入辐射平衡热过程能量总量中。
)由于Z1的存在,所以年度地球系统实际获得的能量总量G与年度G中参与全球系统辐射平衡热过程能量总量M有如下关系式:
G=M+Z1 即M=G-Z1 ③式
C、依温室效应理论,大气中CO2浓度增大,会使次级辐射被大气再吸收的能量增大。
[据R.G巴里、R.J乔利著述《大气、天气和气候》(高等教育出版社出版,1984年1月印刷)一书中给出的数据:《近70年大气CO2浓度增大约10%,估计全球大气低层温度会增温0.3℃》(指1984年前约70年),具体增大能量多少无数据可考。
]此处以△MCO2代表。
全球年度燃烧化石燃料煤、石油等,以1000亿吨标准煤热值计,其直接对大气供热约略相当年度全球实际获得能量总量的千分之二
以内。
因为以上两项能量增加的存在,有关系式:
M总=M+(△MCO2 +M燃)④式
整理②③④得①式
(三)关系式分析的基本结论
依辐射理论,分析式①可得出如下意见:
(1)温度是能量作热运动时的反映和量度,任意一地温度的高低取决于当时当地实际获得能量的高低(如日射、地热),取决于当时当地实际能量输出入速率的高低(如气流、水流导出入的温度变化)取决于当地原有基础温度的高低,同时还取决于当地物质分布、构成所形成的辐射运动、热运动的物理特性。
(海洋、陆地、植被具有差异极大的辐射及热运动物理特性)
在物质分布构成不变的情况下,温度T的年变化和日变化直接与当地的辐射收支M相关(摘自大气天气和气候一文)。
T=f(M)
由此可以看出:全球年度基础温度高低,取决于年度参于辐射平衡热过程能量总量M总的高低。
M总愈大,年度基础温度越高,反之亦然。
(2)全球年度参于辐射平衡热过程的能量总量M总由以下A、B、C三因素确定。
A、年度太阳给于地球系统的日射能量总量W,W越大,M总应越大。
但式中W视着恒量(理由略)。
B、年度全球云系、冰雪对日射直接反射的能量总量X+Y与年度多年生植被吸收固定的能量总量Z1,三者之和是构成全球参于辐射平
衡热过程能量M总的主体基础,两者成负相关关系。
(X+Y+Z1)越大,M总越低,反之亦然。
C、大气中CO2浓度增大所导致的温室效应增大△MCO2,与人类年度燃烧化石燃料对大气的直接供热M燃两者之和,同样是构成年度全球参予辐射平衡热过程的因素,(△MCO2+M燃)与M总成正相关关系,(△MCO2 +M燃)愈大,M总就越大,反之亦然。
(3)式①表明:要保持全球基温在人类希望的正常状态,从而使自然环境处于正常状态(这个正常状态下,自然产出大而大气运动带给人类家园的自然灾害小,且有利于人类社会的可持续发展。
建议以1950年前后10年的多年平均值为正常状态值)就必须控制(X+Y+Z1)处于正常状态。
现实的情况说明,今日全球升温是全球云系的缩减(数据待定,但影响不容置疑),两极海冰的缩减(每消亡缩减800万km2约增大1%G),全球多年生植被的缩减(若单位面积辐射能的25%被植被生长吸收固定,每消亡1000万km2约增大0.5%M总)三大因素共同作用的结果。
它们才是引起全球升温的主体因素。
正是它们三者自1950年左右以来累积变化的增大,才造成今日全球年度实际获得日射能量总量增大,才造成今日全球年度参于辐射平衡热过程能量总量增大的结果。
(4)△MCO2虽无数据可考,但依R.G巴里 R.J乔利著作70年才增温0.3℃的估计,且大气二氧化碳浓度又不与全球基温变化相对应的实际。
△MCO2对全球升温的贡献率显然比两极海冰消亡;全球云系减薄;全球多年生植被缩减三大因素中任一项的贡献率为低。
其贡献的作用,只能导致全球基温的升高。
不能对全球云系减薄产生直接作用;
而且△MCO2和全球植被缩减共同造成的基温升高,对两极海冰的消亡缩减也没有对应的直接作用,这从全球工业化百多年发展直至1950年,两极海冰覆盖面积及其冰雪期并未发生显著变化可得出结论。
换言之,△MCO2不是两极海冰消亡的直接因素。
更不是全球云系缩减的直接作用因素。
由此可以看出,把二氧化碳温室效应增大看着是全球升温的唯一原因或主体原因显然是错误的,在△MCO2与全球升温之间划等号既缺乏依据,又误导了治理方向。
作者简介
姓名:林润华
笔名:李沅
籍贯:湖南
民族:汉
户籍年龄:1944年8月15日
毕业学校:湖北化工专科学校无机物工艺专业(四年中专)毕业时间:1964年
职称:中级
原工作单位:黄石磷肥厂、氮肥厂、黄石三制药厂
(技术员、工程师)
湖北化学工业学校(现为湖北师院文理学院)
(中专讲师)。