高中物理《热力学定律》知识梳理
《热力学第一定律》 知识清单
《热力学第一定律》知识清单一、热力学第一定律的基本概念热力学第一定律,也称为能量守恒定律,是热力学的基本定律之一。
它指出:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
这个定律是对自然界中能量现象的一种基本概括和总结。
它适用于各种形式的能量,包括热能、机械能、电能、化学能等等。
二、热力学第一定律的表达式热力学第一定律可以用数学表达式来表示。
常见的表达式为: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 表示系统对外界所做的功。
当系统从外界吸收热量 Q 时,Q 为正值;当系统向外界放出热量时,Q 为负值。
当系统对外界做功 W 时,W 为正值;当外界对系统做功时,W 为负值。
这个表达式清楚地表明了内能的变化与热量和功之间的关系。
三、内能内能是热力学系统内部所有微观粒子的各种能量形式的总和,包括分子的动能、分子间的势能、分子内部的能量等等。
内能是一个状态函数,它只取决于系统的状态(如温度、压力、体积等),而与系统经历的过程无关。
例如,对于一定量的理想气体,其内能仅仅取决于温度。
四、热量热量是由于温度差而在系统与外界之间传递的能量。
热量的传递可以通过热传导、热对流和热辐射等方式进行。
热传导是指通过直接接触,由高温物体向低温物体传递热量。
热对流则是通过流体(液体或气体)的流动来传递热量。
热辐射是通过电磁波的形式传递热量,不需要介质。
五、功功是力在位移上的积累。
在热力学中,功的形式多种多样。
例如,当气体膨胀或压缩时,气体对容器壁做功或容器壁对气体做功。
体积功是热力学中常见的一种功,其计算可以通过压力与体积变化的乘积来得到。
六、热力学第一定律的应用1、热机热机是将热能转化为机械能的装置,如蒸汽机、内燃机等。
根据热力学第一定律,热机在工作过程中,从高温热源吸收的热量一部分转化为有用的机械能,另一部分则排放到低温热源。
热力学守恒定律
一、热力学第一定律(能量守恒定律)
1. 定律内容
- 热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的具体表现形式。其表达式为Δ U = Q+W。其中Δ U表示系统内能的变化量,Q表示系统吸收的热量,W表示外界对系统做的功。
- 对于一个封闭系统(与外界没有物质交换,但可以有能量交换的系统),能量不会凭空产生或消失,只是在不同形式之间转化,如内能、机械能、热能等之间的相互转化。
- 克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。这表明热传递过程是有方向性的。
- 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。这说明机械能和内能之间的转化是有条件的,不是完全等效的。
2. 熵的概念
- 熵是描述系统混乱程度的物理量,用S表示。在孤立系统中,一切自发过程总是朝着熵增加的方向进行,这就是熵增原理,即Δ S≥slant0。
- 热机效率的计算也与热力学第一定律有关。热机是将热能转化为机械能的装置,热机从高温热源吸收热量Q_1,向低温热源放出热量Q_2,对外做功W,根据能量守恒W = Q_1 - Q_2,热机效率eta=(W)/(Q_1)=1 - (Q_2)/(Q_1)。
二、热力学第二定律(熵增原理,能量转化的方向性)
1. 定律内容
- 例如,气体的自由膨胀过程是一个不可逆过程,在这个过程中气体的体积增大,分子的分布更加无序,熵增加。
3. 与热力学第一定律的关系
- 热力学第一定律强调能量的守恒,而热力学第二定律强调能量转化和传递的方向性。两者并不矛盾,而是从不同方面对热现象进行描述。
- 例如,根据热力学第一定律,能量在转化过程中总量不变,但根据热力学第二定律,并不是所有能量转化过程都能自发进行,如热量不会自发地从低温物体传向高温物体,即使这个过程不违反能量守恒定律。
高中物理《热力学定律》知识梳理
用心 爱心 专心 1 高中物理《热力学定律》知识梳理
【功和内能】
焦耳实验
内能
【热和内能】
【改变系统内能的两种方式】
做功和热传递
热传递有三种不同的方式:热传导、热对流和热辐射
这两种方式改变系统的内能是等效的
区别:做功是系统内能和其他形式能之间发生转化;热传递是不同物体(或物体的不同部分)之间内能的转移
【热力学第一定律】
热力学第一定律:W Q U +=∆
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另一物体,在转化和转移的过程中其总量不变
第一类永动机不可制成是因为其违背了热力学第一定律
【热力学第二定律】
热力学第二定律:物理学中,反映宏观自然过程的方向性的定律
热力学第一定律的两种表述:
热量不能自发地从低温物体传到高温物体
不可能从单一热库吸收热量,使之完全便成功,而不产生其他影响
第二类永动机不可制成是因为其违背了热力学第二定律(一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行)
熵是分子热运动无序程度的定量量度,在绝热过程或孤立系统中,熵是增加的。
能量耗散
系统的内能流散到周围的环境中,没有办法把这些内能收集起来加以利用。
【能源和可持续发展】。
新教材 人教版高中物理选择性必修第三册 第三章 热力学定律 知识点考点重点难点提炼汇总
第三章热力学定律1.功、热和内能的改变................................................................................................ - 1 -2. 热力学第一定律......................................................................................................... - 6 -3. 能量守恒定律............................................................................................................. - 6 -4. 热力学第二定律....................................................................................................... - 12 -章末复习提高................................................................................................................ - 17 -1.功、热和内能的改变一、功和内能1.焦耳的实验(1)绝热过程:系统只由于外界对它做功而与外界交换能量,它不从外界吸热,也不向外界放热。
(2)代表性实验①重物下落带动叶片搅拌容器中的水,引起水温上升;②通过电流的热效应给水加热。
(3)实验结论:要使系统状态通过绝热过程发生变化,做功的数量只由过程始末两个状态决定,而与做功的方式无关。
2.功和内能(1)内能:任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量,这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系。
高中物理公式及知识点汇总-热学
(3)r>r(0),f(引)>f(斥),F(分子力)表现为引力
(4)r>10r(0),f(引)=f(斥)≈0,F(分子力)≈0,E(分子势能)≈0
4、气体的性质
4-1、气体的状态参量:
4-1-1、温度:
NA=6.02×10^(23)/mol
分子直径数量级10^(-10)米
5、油膜法测分子直径:
d=V/s
V:单分子油膜的体积(m^3)
S:油膜表面积(m^2)
6、分子动理论内容:
物质是由大量分子组成的;
大量分子做无规则的热运动;
分子间存在相互作用力。
7、分子间的引力和斥力:
(1)r<r(0),f(引)<f(斥)F(分子力)表现为斥力
六ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ热学
1、热力学第一定律:
W+Q=ΔU
做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的
符号法则:
外界对物体做功,W为“+”。物体对外做功,W为“-”;
物体从外界吸热,Q为“+”;物体对外界放热,Q为“-”。
物体内能增量ΔU是取“+”;物体内能减少,ΔU取“-”。
W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出
2、热力学第二定律
表述一:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化。
表述二:不可能从单一的热源吸收热量并把它全部用来对外做功,而不引起其他变化。
表述三:第二类永动机是不可能制成的。
3、热力学第三定律:
热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}
物理热学高考知识点汇总
物理热学高考知识点汇总在物理学中,热学是一个重要的分支,涉及到能量传递、热力学定律以及热传导等内容。
在高考物理考试中,热学是一个重点考察的内容。
下面我们来汇总一些物理热学的高考知识点。
一、热力学定律1. 热力学第一定律:能量守恒定律根据热力学第一定律,能量不会凭空产生或消失,只能在物体间传递和转化。
公式表达式为:ΔU = Q - W,其中ΔU表示内能的变化,Q表示吸热,W表示做功。
2. 热力学第二定律:熵增定律热力学第二定律表明,自然界中任何一个孤立系统的熵都不会减少,而是不断增加。
熵是系统的无序程度,熵的增加意味着系统的无序程度增加,即趋向于热平衡。
二、热传导1. 热传导的基本规律热传导是指热量从高温区传向低温区的过程。
热传导的速率取决于物体的导热性能以及温差。
热传导速率公式为:Q = k * A * ΔT / d,其中Q表示传导热量,k 表示导热系数,A表示面积,ΔT表示温差,d表示距离。
2. 热传导的应用热传导的应用广泛,例如电器的散热设计、建筑物的保温设计、隧道的通风降温等。
对于电器来说,良好的散热设计能够保证电器的正常运行,防止过热造成损坏。
在建筑物保温设计中,热传导的减少能够降低能量损失,提高能源利用效率。
三、热容和热量计算1. 热容的概念热容是指物体吸热量与温度变化之间的比例关系。
热容的计算公式为:C = Q / ΔT,其中C表示热容,Q表示吸热量,ΔT表示温度变化。
2. 热量计算热量是物体吸收或释放的能量,可以通过热容计算得出。
热量计算公式为: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。
四、理想气体1. 理想气体状态方程理想气体状态方程描述了理想气体的基本关系:PV = nRT,其中P表示压强,V表示体积,n表示物质的量,R表示气体常数,T表示温度。
2. 等温过程、绝热过程和绝热指数等温过程指气体温度保持不变的过程,绝热过程指气体在隔热条件下进行的过程。
物理热力学第一定律知识点归纳总结
学习必备欢迎下载物理热力学第一定律知识点归纳总结第二讲热力学第一定律§2.1 改变内能的两种方式热力学第一定律2. 1. 1、作功和传热作功可以改变物体的内能。
如果外界对系统作功W。
作功前后系统的内能分别为、,则有没有作功而使系统内能改变的过程称为热传递或称传热。
它是物体之间存在温度差而发生的转移内能的过程。
在热传递中被转移的内能数量称为热量,用Q 表示。
传递的热量与内能变化的关系是做功和传热都能改变系统的内能,但两者存在实质的差别。
作功总是和一定宏观位移或定向运动相联系。
是分子有规则运动能量向分子无规则运动能量的转化和传递;传热则是基于温度差而引起的分子无规则运动能量从高温物体向低温物体的传递过程。
2. 1. 2、气体体积功的计算1、准静态过程一个热力学系统的状态发生变化时,要经历一个过程,当系统由某一平衡态开始变化,状态的变化必然要破坏平衡,在过程进行中的任一间状态,系统一定不处于平衡态。
如当推动活塞压缩气缸中的气体时,气体的体积、温度、压强均要发生变化。
在压缩气体过程中的任一时刻,气缸中的气体各部分的压强和温度并不相同,在靠近活塞的气体压强要大一些,温度要高一些。
在热力学中,为了能利用系统处于平衡态的性质来研究过程的规律,我们引进准静态过程的概念。
如果在过程进行中的任一时刻系统的状态发生的实际过程非常缓慢地进行时,各时刻的状态也就非常接近平衡态,过程就成了准静态过程。
因此,准静态过程就是实际过程非常缓慢进行时的极限情况对于一定质量的气体,其准静态过程可用图、图、图上的一条曲线来表示。
注意,只有准静态过程才能这样表示。
2、功在热力学中,一般不考虑整体的机械运动。
热力学系统状态的变化,总是通过做功或热传递或两者兼施并用而完成的。
在力学中,功定义为力与位移这两个矢量的标积。
在热力学中,功的概念要广泛得多,除机械功外,主要的有:流体体积变化所作的功;表面张力的功;电流的功。
(1)机械功有些热力学问题中,应考虑流体的重力做功。
高中物理公式及知识点汇总-热学
高中物理公式及知识点汇总-热学高中物理中,热学是一个重要的领域,涉及到热传导、热膨胀、热力学等内容。
下面我将为大家整理出一些常见的物理公式和知识点。
热力学1. 热力学第一定律(能量守恒定律):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表示系统对外做功。
2. 内能的计算公式:ΔU = nCΔT其中,ΔU表示内能的变化,n表示物质的摩尔数,C表示摩尔定容热容,ΔT表示温度的变化。
3. 理想气体状态方程:PV = nRT其中,P表示气体的压强,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。
4. 热力学第二定律(克劳修斯表述):热量不会自发地从低温物体传递到高温物体。
5. 熵的变化与热量传递的关系:ΔS = Qrev/T其中,ΔS表示熵的变化,Qrev表示可逆过程中的吸收的热量,T表示温度。
热传导1. 热传导的热流量公式:Q/t = kAΔT/L其中,Q/t表示单位时间内传导的热量,k表示热传导系数,A 表示传热面积,ΔT表示温度差,L表示传热长度。
2. 热传导的热阻公式:R = L/ (kA)其中,R表示热阻,L表示传热长度,k表示热传导系数,A 表示传热面积。
3. 热传导的导热方程:∂Q/∂t = -k∇²T其中,∂Q/∂t表示单位时间内通过单位面积的热流量,k为热传导系数,∇²T表示温度在空间中的二阶偏导数。
热膨胀1. 线膨胀的计算公式:ΔL = αL₀ΔT其中,ΔL表示长度的变化,α表示线膨胀系数,L₀表示初始长度,ΔT表示温度的变化。
2. 面膨胀的计算公式:ΔA = 2αA₀ΔT其中,ΔA表示面积的变化,α表示面膨胀系数,A₀表示初始面积,ΔT表示温度的变化。
3. 体膨胀的计算公式:ΔV = βV₀ΔT其中,ΔV表示体积的变化,β表示体膨胀系数,V₀表示初始体积,ΔT表示温度的变化。
热辐射1. 斯特藩—玻尔兹曼定律:P = εσA(T² - T₀²)其中,P表示单位时间内通过单位面积的辐射功率,ε表示发射率,σ为斯特藩—玻尔兹曼常数,A表示面积,T为温度,T₀为参考温度。
高中物理精品课件:热力学定律单元复习202205
项正确。
四、知识·方法·策略 三、热力学第一定律与气体实验定律的综合应用
求解气体实验定律与热力学定律的综合问题的一般思路
四、知识·方法·策略
【例题】如图所示,一根两端开口、横截面积为S=2 cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入
水银槽中的部分足够深)。管中有一个质量不计的光滑活塞,活塞下封闭着长L=21 cm的气柱,气体的温
2、三种特殊情况
(1)若过程是绝热的,则Q=0,W=ΔU,外界对物体做的功等于物体内能的增加; (2)若过程中不做功,即W=0,则Q=ΔU,物体吸收的热量等于物体内能的增加; (3)若过程的初、末状态物体的内能不变,即ΔU=0,则W+Q=0或W=-Q,外
界对物体做的功等于物体放出的热量。
四、知识·方法·策略
解析:
充气过程中,气体的温度不变(题设条件),故气体的平均动能不变,B项错 误;储气室内气体质量增加,所以储气室气体内能增加(分子总数增加),A项正 确;喷水过程中,气体对外做功,W<0,由于气体温度不变,∆U=0,所以储气室 内气体放吸热,C项错误;喷水过程中,储气室内气体增大,压强减小,D项错误。
解析:
由于初始时封闭在容器中的空气的压强大于外界压强,容器和活塞绝热性能良 好,容器中空气与外界没有热量交换,容器中的空气推动活塞对外做功,由热力学 第一定律可知,空气内能减小。根据理想气体内能只与温度有关可知,活塞缓慢移 动后容器中空气的温度降低,即容器中的空气温度低于外界温度。因压强与气体温 度和分子的密集程度有关,当容器中的空气压强与外界压强相同时,容器中空气温 度小于外界空气温度,故容器中空气的密度大于外界空气密度。
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。
热力学定律的物理知识点梳理
热力学定律的物理知识点梳理热力学是物理学中研究热现象和能量转化规律的重要分支。
热力学定律则是这一领域的核心基础,它们为我们理解和解释各种热过程提供了坚实的理论依据。
接下来,让我们逐步梳理一下热力学定律的相关知识点。
一、热力学第零定律热力学第零定律指出,如果两个热力学系统分别与第三个热力学系统处于热平衡,那么这两个热力学系统彼此也必定处于热平衡。
这个定律看似简单,却是建立温度概念的基础。
为了更好地理解,我们可以想象有三个杯子,分别装有不同温度的水。
假设 A 杯的水温和 B 杯的水温相同,A 杯的水温和 C 杯的水温也相同,那么我们就可以推断出 B 杯和 C 杯的水温必然相同。
这其实就是在实际生活中我们判断物体温度是否相等的一种直观方式。
二、热力学第一定律热力学第一定律,也称为能量守恒定律,它表明能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,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另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。
例如,在一个热机中,燃料燃烧产生的热能一部分转化为机械能对外做功,另一部分则以废热的形式散失。
但无论如何转化和散失,总的能量始终是守恒的。
从数学表达式上看,热力学第一定律可以表示为:ΔU = Q W 。
其中,ΔU 是系统内能的变化,Q 是系统吸收的热量,W 是系统对外所做的功。
这个定律在日常生活中的应用非常广泛。
比如我们使用的电器,消耗电能来实现各种功能,电能转化为热能、光能、机械能等形式,但总能量始终不变。
三、热力学第二定律热力学第二定律有多种表述方式,其中比较常见的有克劳修斯表述和开尔文表述。
克劳修斯表述为:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
这就好比一杯热水放在室温下会逐渐冷却,而不会自动变得更热。
开尔文表述为:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不产生其他影响。
简单来说,就是热机的效率不可能达到 100%。
热力学第二定律揭示了热过程的方向性和不可逆性。
高中物理考前重要知识点总结归纳
高中物理考前重要知识点总结归纳高中物理有关热力学定律学问点总结1.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2.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3.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)}注:(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越猛烈;(2)温度是分子平均动能的标志;(3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;(5)气体膨胀,外界对气体做负功W0;温度上升,内能增大ΔU0;汲取热量,Q0(6)物体的内能是指物体全部的分子动能和分子势能的总和,对于抱负气体分子间作用力为零,分子势能为零;(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;(8)其它相关内容:能的转化和定恒定律/能源的开发与利用、环保/物体的内能、分子的动能、分子势能。
高中物理有关电场学问点总结1.两种电荷(1)自然界中存在两种电荷:正电荷与负电荷.(2)电荷守恒定律2.库仑定律(1)内容:在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上.(2)适用条件:真空中的点电荷.点电荷是一种抱负化的模型.假如带电体本身的线度比互相作用的带电体之间的距离小得多,以致带电体的体积和样子对互相作用力的影响可以忽视不计时,这种带电体就可以看成点电荷,但点电荷自身不肯定很小,所带电荷量也不肯定很少.3.电场强度、电场线(1)电场:带电体四周存在的一种物质,是电荷间互相作用的媒体.电场是客观存在的,电场具有力的特性和能的特性.(2)电场强度:放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值,叫做这一点的电场强度.定义式:E=F/q方向:正电荷在该点受力方向.(3)电场线:在电场中画出一系列的从正电荷动身到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向全都,这些曲线叫做电场线.电场线的性质:①电场线是起始于正电荷(或无穷远处),终止于负电荷(或无穷远处);②电场线的疏密反映电场的强弱;③电场线不相交;④电场线不是真实存在的;⑤电场线不肯定是电荷运动轨迹.(4)匀强电场:在电场中,假如各点的场强的大小和方向都相同,这样的电场叫匀强电场.匀强电场中的电场线是间距相等且相互平行的直线.(5)电场强度的叠加:电场强度是矢量,当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候,空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和.4.电势差U:电荷在电场中由一点A移动到另一点B时,电场力所做的功WAB与电荷量q的比值WAB/q叫做AB两点间的电势差.公式:UAB=WAB/q电势差有正负:UAB=UBA,一般常取肯定值,写成U.5.电势φ:电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差.(1)电势是个相对的量,某点的电势与零电势点的选取有关(通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势).因此电势有正、负,电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低.(2)沿着电场线的方向,电势越来越低.6.电势能:电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处(电势为零处)电场力所做的功ε=qU7.等势面:电场中电势相等的点构成的面叫做等势面.(1)等势面上各点电势相等,在等势面上移动电荷电场力不做功.(2)等势面肯定跟电场线垂直,而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面.(3)画等势面(线)时,一般相邻两等势面(或线)间的电势差相等.这样,在等势面(线)密处场强大,等势面(线)疏处场强小.8.电场中的功能关系(1)电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关.计算方法有:由公式W=qEcosθ计算(此公式只适合于匀强电场中),或由动能定理计算.(2)只有电场力做功,电势能和电荷的动能之和保持不变.(3)只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能三者之和保持不变.9.静电屏蔽:处于电场中的空腔导体或金属网罩,其空腔部分的场强到处为零,即能把外电场遮住,使内部不受外电场的影响,这就是静电屏蔽.点击查看:高中物理学问点总结10.带电粒子在电场中的运动(1)带电粒子在电场中加速带电粒子在电场中加速,若不计粒子的重力,则电场力对带电粒子做功等于带电粒子动能的增量.(2)带电粒子在电场中的偏转带电粒子以垂直匀强电场的场强方向进入电场后,做类平抛运动.垂直于场强方向做匀速直线运动(3)是否考虑带电粒子的重力要依据详细状况而定.一般说来:①基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的示意以外,一般都不考虑重力(但不能忽视质量).②带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的示意以外,一般都不能忽视重力.(4)带电粒子在匀强电场与重力场的复合场中运动由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力,因此可以用两种方法处理:①正交分解法;②等效“重力”法.11.示波管的原理:示波管由电子枪,偏转电极和荧光屏组成,管内抽成真空.假如在偏转电极′上加扫描电压,同时加在偏转电极YY′上所要讨论的信号电压,其周期与扫描电压的周期相同,在荧光屏上就显示出信号电压随时间改变的图线.12.电容定义:电容器的带电荷量跟它的两板间的电势差的比值[留意]电容器的电容是反映电容本身贮电特性的物理量,由电容器本身的介质特性与几何尺寸确定,与电容器是否带电、带电荷量的多少、板间电势差的大小等均无关。
热学中的热力学第一定律与第二定律知识点总结
热学中的热力学第一定律与第二定律知识点总结热学是物理学中的一个重要分支,它研究的是热量的传递与能量的转化规律。
在热学中,热力学是一个核心概念,其中第一定律和第二定律是热力学的基本原理。
本文将对热学中的热力学第一定律和第二定律的知识点进行总结。
一、热力学第一定律热力学第一定律,也称作能量守恒定律,是热学中最基本的定律之一。
它表明在一个封闭系统中,能量的增加等于系统对外界做功与接受热量的总和。
1. 系统能量的变化根据热力学第一定律,系统的能量变化可以表示为:△U = Q - W其中,△U表示系统内能的变化,Q表示系统吸收的热量,W表示系统对外界做的功。
系统内能的变化等于系统吸收的热量减去系统对外界做的功。
2. 热力学过程中的能量转化在热力学过程中,能量可以以热量的形式传递或以功的形式进行转化。
根据热力学第一定律,系统对外界所做的功等于系统由外界吸收的热量减去系统内能的增加。
3. 等温过程和绝热过程等温过程是指系统和外界保持恒温的过程,这时系统内能的增加等于系统吸收的热量。
绝热过程是指系统与外界不进行任何热量的交换,这时系统对外界所做的功等于系统内能的增加。
二、热力学第二定律热力学第二定律是热学中另一个重要的定律,它表明热量自然地从高温物体转移到低温物体,而不会自发地由低温物体转移到高温物体。
1. 热量传递的方向根据热力学第二定律,热量只能由高温物体传递到低温物体,不会自发地由低温物体传递到高温物体。
这是因为热量自然地流动,而自然地流动的方式是从高温到低温。
2. 热力学过程的不可逆性根据热力学第二定律,热力学过程具有一定的不可逆性,即热量不可能完全转化为功而不产生其他形式的能量损失。
这是因为热量传递的过程中会有一定的熵增加,从而导致能量转化的不可逆性。
3. 热力学第二定律的表述热力学第二定律有多种不同的表述方式,其中最常见的是克劳修斯表述和开尔文表述。
克劳修斯表述强调了不可逆性的存在,开尔文表述则强调了热量流动的方向性。
《热力学第一定律》 知识清单
《热力学第一定律》知识清单一、热力学第一定律的基本概念热力学第一定律,也称为能量守恒定律,是热力学的基本定律之一。
它指出,在一个封闭系统中,能量可以在不同形式之间转换,但总能量始终保持不变。
这个定律的核心思想是:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体。
为了更好地理解这一定律,我们首先需要明确几个关键概念。
1、系统系统是我们研究的对象,可以是一个容器中的气体、一个热机,或者是整个地球的生态系统等。
2、环境系统之外的一切都称为环境。
3、内能内能是系统内部所具有的能量,包括分子的动能、分子间的势能以及分子内部的能量等。
内能是一个状态函数,只取决于系统的当前状态,而与系统的历史和达到当前状态的过程无关。
4、功功是系统与环境之间通过机械作用传递的能量。
例如,当气体膨胀时,它会对周围环境做功;反之,当环境对气体压缩时,环境对气体做功。
5、热热是系统与环境之间由于温度差而传递的能量。
热传递的方向总是从高温物体到低温物体。
二、热力学第一定律的表达式热力学第一定律的数学表达式为:ΔU = Q + W其中,ΔU 表示系统内能的变化,Q 表示系统从环境吸收的热量,W 表示系统对外界所做的功。
如果系统从环境吸收热量 Q 为正,向环境放出热量 Q 为负;系统对外界做功 W 为负,外界对系统做功 W 为正。
这个表达式清晰地表明了内能、热量和功之间的关系。
当系统吸收热量并且外界对系统做功时,内能增加;当系统放出热量并且对外做功时,内能减少。
三、热力学第一定律的应用1、热机热机是将热能转化为机械能的装置,例如蒸汽机、内燃机等。
在热机的工作过程中,燃料燃烧产生的热量一部分转化为有用的机械能,另一部分则以废热的形式排放到环境中。
根据热力学第一定律,热机从高温热源吸收的热量 Q1,一部分用于对外做功 W,另一部分排放到低温热源 Q2。
其效率η 定义为对外做功 W 与从高温热源吸收的热量 Q1 的比值,即η = W / Q1 。
高中热力学高考知识点归纳
高中热力学高考知识点归纳热力学是物理学中一个重要的分支,研究物质与能量的转化关系和性质。
在高中物理课程中,热力学是一个重要的章节,也是高中物理考试中的热点内容。
下面将对高中热力学的高考知识点进行归纳和总结。
1. 理想气体定律理想气体定律是热力学的基本定律之一。
理想气体定律对应的公式为PV = nRT,其中P为气体压强,V为气体体积,n为气体物质的物质量,R为气体常数,T为气体的绝对温度。
高考中常见的考点有气体压强的计算、温度的转换等。
2. 内能和热量内能是物体微观粒子能量的总和,可以通过内能转化为做功或传递热量。
热量是能量的一种传递方式,是物体之间由于温度差异产生的能量传递过程。
高考中常见的考点有内能的计算、热量传递过程的分析等。
3. 热机和热效率热机是将热量转化为机械能的装置,包括汽车发动机、蒸汽机等。
热机的运行过程可以通过热量的吸热和放热来实现。
热效率是衡量热机性能的指标,定义为所做的有效功与吸热量之比。
高考中常见的考点有热机的工作原理、热效率的计算等。
4. 热力学第一定律热力学第一定律也称能量守恒定律,它指出能量是守恒的,能量的增减仅仅是由于能量的转化。
热力学第一定律可以用来分析物体的能量变化和能量转化过程。
高考中常见的考点有能量守恒的应用、能量转化过程的分析等。
5. 热力学第二定律热力学第二定律是热力学中一个重要的基本定律,它规定了自然界中热量传递的方向性和不可逆性。
热力学第二定律可以用来解释热能无法完全转化为机械能、热量不会自发地从低温物体传递到高温物体等现象。
高考中常见的考点有热力学第二定律的应用、熵的概念等。
6. 相变和相变潜热相变是物质由一种状态转变为另一种状态的过程,常见的有固体到液体的熔化、液体到气体的汽化等。
相变过程中物质吸热或放热,对应的热量被称为相变潜热。
高考中常见的考点有相变过程的分析、相变潜热的计算等。
7. 热力学第三定律热力学第三定律规定了温度接近绝对零度时,物体的熵趋于零。
热力学定律的物理知识点梳理
热力学定律的物理知识点梳理热力学定律是物理学中非常重要的一组定律,它们奠定了热现象研究的基础,对于理解自然界中的能量转化和物质状态变化具有至关重要的意义。
接下来,让我们一起深入梳理一下这些关键的知识点。
首先,我们来了解热力学第一定律。
简单来说,热力学第一定律就是能量守恒定律在热学中的表现形式。
它表明,一个热力学系统内能的增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。
这就好比我们有一个存钱罐,里面的钱(内能)增加,要么是别人给我们放进去的(吸收热量),要么是我们自己通过劳动挣来的(外界对系统做功)。
如果我们向系统传递了一定的热量Q,同时系统对外界做功W,那么系统内能的变化ΔU 就可以表示为:ΔU = Q W 。
这个定律告诉我们,能量不会凭空产生,也不会凭空消失,只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体。
接下来,热力学第二定律是一个稍微复杂但同样极其重要的概念。
热力学第二定律有多种表述方式,其中最常见的一种是克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
想象一下,在寒冷的冬天,如果没有外界的干预,比如空调或者暖气,房间里的低温空气不会自动变得温暖,而室外的冷空气也不会自动变得更冷。
还有开尔文表述:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不产生其他影响。
也就是说,即使我们有一个理想的热机,它也不可能将吸收的所有热量都转化为有用的功,总会有一部分能量以废热的形式散失掉。
热力学第二定律揭示了热现象的方向性和不可逆性,反映了自然界中能量转化的限制和规律。
热力学第三定律则是关于绝对零度的阐述。
它指出,绝对零度(0 K,约为-27315℃)是不可能达到的。
为什么呢?因为当温度趋近于绝对零度时,物质的熵趋近于一个定值。
熵是一个用来描述系统混乱程度的物理量。
温度越低,分子的运动越缓慢,系统越有序,熵值越低。
但无论我们怎么努力,都无法使系统达到完全没有任何热运动的绝对零度状态。
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1 《热力学定律》知识梳理
【功和内能】
焦耳实验
内能
【热和内能】
【改变系统内能的两种方式】
做功和热传递
热传递有三种不同的方式:热传导、热对流和热辐射
这两种方式改变系统的内能是等效的
区别:做功是系统内能和其他形式能之间发生转化;热传递是不同物体(或物体的不同部分)之间内能的转移
【热力学第一定律】
热力学第一定律:W Q U +=∆
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另一物体,在转化和转移的过程中其总量不变
第一类永动机不可制成是因为其违背了热力学第一定律
【热力学第二定律】
热力学第二定律:物理学中,反映宏观自然过程的方向性的定律
热力学第一定律的两种表述:
热量不能自发地从低温物体传到高温物体
不可能从单一热库吸收热量,使之完全便成功,而不产生其他影响
第二类永动机不可制成是因为其违背了热力学第二定律(一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行)
熵是分子热运动无序程度的定量量度,在绝热过程或孤立系统中,熵是增加的。
能量耗散
系统的内能流散到周围的环境中,没有办法把这些内能收集起来加以利用。
【能源和可持续发展】。