高中物理知识点总结材料:热力学基础
2024高考物理热力学知识点清单与题型总结
2024高考物理热力学知识点清单与题型总结物理学是高中科目中的一门重要学科,而在物理学中热力学是一个基础而又关键的内容。
对于即将参加2024年高考的学生们来说,对热力学的掌握和理解是至关重要的。
为了帮助大家更好地复习,本文将提供一份2024高考物理热力学知识点清单与题型总结,希望对你们的备考有所帮助。
一、基本概念1. 温度与理想气体状态方程热力学中温度的概念以及理想气体状态方程的推导与应用是热力学基础知识,对于解题至关重要。
2. 理想气体的分子动理论理解分子动理论的基本原理,包括万有气体状态方程、理想气体分子平均动能、分子自由度与状态方程等。
3. 内能、热量与功熟悉内能、热量与功的定义与计算方法,能够解决与内能及其转化相关的题型。
二、热力学定律1. 第一类永动机理解第一类永动机的定义并能够判断其可行性。
2. 第一、第二、第三类热机效率了解热机效率的定义与计算方法,以及第一、第二和第三类热机效率的关系。
3. 卡诺定理和卡诺热机了解卡诺定理的表述和推导过程,熟悉卡诺热机的性质和特点。
4. 热力学第一定律理解热力学第一定律的表述、意义与数学表示,并能将其应用于解题中。
5. 热力学第二定律了解热力学第二定律的表述,包括热机和热泵的等效性原理、热力学第二定律表述方式的等效性以及卡诺定理的一个推论。
6. 熵与热力学第二定律推论理解熵的概念与性质,并能将熵应用于解题过程中。
三、热力学过程1. 等容、等压、等温、绝热过程了解这些基本热力学过程的特点,能够分析具体问题,判断所给过程属于哪种类型。
2. 等容过程与等压过程的比较了解等容过程与等压过程在性质上的异同,能够解答与这两种过程相关的问题。
3. 理想气体的等温过程与绝热过程熟悉理想气体在等温过程与绝热过程中的相关性质,能够解答相关的题型。
四、热力学循环1. 卡诺循环理解卡诺循环的基本原理与过程,能够应用卡诺循环解决实际问题。
2. 高温热机与低温热机理解高温热机与低温热机的概念,并能够计算其效率与功率。
高二物理总结掌握热力学的基本原理与应用
高二物理总结掌握热力学的基本原理与应用高二物理总结:掌握热力学的基本原理与应用热力学是物理学中重要的分支,研究物质的能量转化和热现象。
在高二物理学习中,热力学是一个重要的知识点,本文将对热力学的基本原理和应用进行总结。
一、热力学基本概念1. 温度和热量:温度是物体内部分子热运动的强弱程度的表征,用开尔文(K)或摄氏度(℃)来表示。
热量是能量的一种,传递方式有传导、对流和辐射等。
2. 热平衡和热力学第零、第一定律:热平衡是指物体之间不存在热能的净传递,热力学第零定律指出处于热平衡的两个物体与第三个物体分别处于热平衡,那么这两个物体之间也处于热平衡。
热力学第一定律即能量守恒定律,表明能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量守恒。
3. 理想气体状态方程:理想气体状态方程是描述气体状态的基本法则,即PV=nRT,其中P为气体压强,V为体积,n为物质的量,R为气体常数,T为气体温度。
二、热力学基本原理1. 热传递:热传递是指热量从高温物体传递到低温物体的过程,有三种传热方式:传导、对流和辐射。
传导是通过物体内部分子的碰撞传递热量,对流是通过流体的传递,辐射是通过电磁辐射传递热量。
2. 热力学第二定律:热力学第二定律包含熵增原理和热力学温度判定原理,熵是描述系统无序程度的物理量,熵增原理指出孤立系统的熵总是增加或保持不变,而不会减小。
热力学温度判定原理指出两个系统之间处于热平衡时,它们的温度相等。
三、热力学应用1. 热功和功率:热功是指通过热量转化的功,可以用热功定理表示为ΔQ=W,其中ΔQ为系统吸收的热量,W为系统对外界做的功。
功率是单位时间内对外界做功的大小,可以通过功率=热功/时间来计算。
2. 热效率和卡诺循环:热效率是指在热能转化过程中,用于产生功的热量与总供热量的比值,可以通过热效率=产生的功/供热量来计算。
卡诺循环是一个理论最高效率循环,由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程组成。
热学物理高中知识点
热学物理高中知识点1. 热力学基本概念:热量、温度、热容量、比热容、热平衡等。
2. 热力学第一定律:能量守恒定律在热现象中的表现形式,即系统内能的增加等于外界对系统做的功和系统吸收的热量之和。
3. 热力学第二定律:描述了热能转换的方向性,即热量只能自发地从高温物体传递到低温物体,而不可能自发地从低温物体传递到高温物体。
4. 热力学过程:等温过程、等压过程、等容过程、绝热过程等。
5. 理想气体:遵守理想气体状态方程的气体,其分子间无相互作用,分子体积忽略不计。
6. 理想气体状态方程:描述理想气体状态参量(压强、体积、温度)之间关系的方程,即PV=nRT。
7. 热力学温标:根据热力学第二定律建立的温度计量标准,如开尔文温标和摄氏温标。
8. 热膨胀:物体在温度变化时,由于内部分子运动加剧而引起的体积变化现象。
9. 热传导:热量通过物体内部分子间的碰撞和摩擦而传递的现象。
10. 热对流:液体或气体中,由于温度差引起的密度差而导致的流动现象。
11. 热辐射:物体通过电磁波形式向外传递热量的现象。
12. 相变:物质在不同相态(固、液、气)之间的转变,如熔化、凝固、蒸发、凝结等。
13. 临界点:物质在一定温度和压强下,气液两相达到平衡的极限状态。
14. 饱和蒸汽压:在一定温度下,与液态物质处于动态平衡的蒸汽的压强。
15. 相对湿度:空气中实际水汽压与同温度下饱和水汽压之比,用以表示空气的湿度。
16. 热力学循环:热力学系统经历一系列状态变化后返回初始状态的过程,如卡诺循环、奥托循环等。
17. 热力学效率:热力学循环中,有用功与投入热量之比,用以评价热机的性能。
18. 熵:描述热力学系统混乱程度的物理量,与热力学第二定律密切相关。
19. 焓:热力学系统中,与系统压力、温度有关的热力学势,用于描述系统的能量状态。
20. 吉布斯自由能:描述热力学系统在恒温恒压条件下能够对外做有用功的能量。
物理必修三必考知识点归纳总结
物理必修三必考知识点归纳总结### 物理必修三知识点归纳总结一、热学基础1. 热力学第一定律:能量守恒定律在热力学中的体现,即系统吸收的热量与对外做功和内能增加之和相等。
2. 热力学第二定律:揭示了能量转换的方向性,即热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
3. 理想气体状态方程:描述理想气体在不同状态下压力、体积和温度的关系,公式为 \( PV = nRT \)。
4. 气体的等温变化:在温度不变的情况下,气体体积和压强的关系。
5. 热机效率:热机在转换热能为机械能时的效率,通常用卡诺循环来说明。
二、电磁学1. 库仑定律:描述点电荷之间相互作用力的定律,公式为 \( F = k\frac{|q_1 q_2|}{r^2} \)。
2. 电场强度:电场力作用下单位正电荷所受的力,公式为 \( E =\frac{F}{q} \)。
3. 高斯定律:电场线穿过闭合表面的净通量与内部电荷量成正比。
4. 法拉第电磁感应定律:描述变化的磁场产生感应电动势的现象。
5. 安培环路定理:描述电流和磁场的关系,以及电流在空间中的分布。
三、光学1. 光的折射定律:光从一种介质进入另一种介质时,入射角和折射角的关系,公式为 \( n_1 sin\theta_1 = n_2 sin\theta_2 \)。
2. 全反射:当光从高折射率介质射向低折射率介质时,若入射角大于临界角,则会发生全反射。
3. 干涉现象:两个或多个相干光波相遇时,光强的增强或减弱的现象。
4. 衍射现象:光波遇到障碍物或通过狭缝时,波前发生弯曲和扩散的现象。
5. 偏振现象:光波振动方向的选择性,只有特定方向的振动能够通过偏振片。
四、原子物理1. 原子核模型:描述原子核由质子和中子组成,以及它们之间的相互作用。
2. 放射性衰变:不稳定原子核通过发射粒子或电磁波来达到稳定状态的过程。
3. 核反应:原子核之间的相互作用,如裂变和聚变,释放出巨大的能量。
4. 玻尔模型:描述氢原子中电子在不同能级间跃迁时释放或吸收的能量。
高三热力学基础的知识点
高三热力学基础的知识点热力学是物理学中的一门重要分支,研究的是物质与能量的转化与传递规律。
在高三物理课程中,热力学是一个重要的内容,掌握热力学基础知识点对于学习和理解物理原理至关重要。
本文将介绍高三热力学基础的一些主要知识点。
一、热力学系统和热力学过程热力学系统指由一定物质组成的物理系统,它可以与外界进行能量、质量和动量的交换。
而热力学过程则描述了系统在不同状态之间的变化过程。
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。
二、理想气体状态方程理想气体状态方程是热力学中的基础方程之一。
对于理想气体,其状态方程可表示为PV=nRT,其中P为气体的压强,V为体积,n为气体的物质量,R为气体常数,T为气体的温度。
理解和应用这个方程,可以帮助我们计算气体的性质和参数。
三、热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的应用。
它表明,在热力学过程中,系统所吸收或释放的热量等于系统对外界所做的功加上系统内能的增加。
具体地,ΔQ=ΔU+ΔW,其中ΔQ为系统所吸热量,ΔU为系统内能的增量,ΔW为系统所做的功。
四、热机效率和熵热机效率是衡量热机能量利用程度的指标,一般定义为所做的功与吸收的热量之比。
热机效率越高,能量利用效果越好。
而熵则是描述系统无序程度的物理量,也是热力学中的重要概念。
熵的增加代表系统的无序度增加,与热量转化和能量传递密切相关。
五、热力学第二定律热力学第二定律是描述热量传递的方向性的规律。
它表明自然界中热量只能自高温物体向低温物体传递,不可能自发地从低温物体传递到高温物体。
热力学第二定律的数学表达形式有很多,例如熵增原理和卡诺循环等。
六、热力学熵的应用熵是热力学中的重要概念,它在热力学、统计物理和信息论等领域都有广泛应用。
通过熵的概念,我们可以研究系统的平衡态和非平衡态,进一步理解自然界中热力学现象和物质转化过程。
总结起来,掌握高三热力学基础的知识点对于理解物理原理和解决实际问题具有重要意义。
高中物理知识点总结热力学基础
高中物理知识点总结热力学基础IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】一.教学内容:热力学基础(一)改变物体内能的两种方式:做功和热传递1. 做功:其他形式的能与内能之间相互转化的过程,内能改变了多少用做功的数值来量度,外力对物体做功,内能增加,物体克服外力做功,内能减少。
2. 热传递:它是物体间内能转移的过程,内能改变了多少用传递的热量的数值来量度,物体吸收热量,物体的内能增加,放出热量,物体的内能减少,热传递的方式有:传导、对流、辐射,热传递的条件是物体间有温度差。
(二)热力学第一定律1. 内容:物体内能的增量等于外界对物体做的功W和物体吸收的热量Q 的总和。
2. 表达式:。
3. 符号法则:外界对物体做功,W取正值,物体对外界做功,W取负值,吸收热量Q 取正值,物体放出热量Q取负值;物体内能增加取正值,物体内能减少取负值。
(三)能的转化和守恒定律能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体。
在转化和转移的过程中,能的总量不变,这就是能量守恒定律。
(四)热力学第二定律两种表述:(1)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。
(2)不可能从单一热源吸收热量,并把它全部用来做功,而不引起其他变化。
热力学第二定律揭示了涉及热现象的宏观过程都有方向性。
(3)热力学第二定律的微观实质是:与热现象有关的自发的宏观过程,总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行的。
(4)熵是用来描述物体的无序程度的物理量。
物体内部分子热运动无序程度越高,物体的熵就越大。
(五)说明的问题1. 第一类永动机是永远无法实现的,它违背了能的转化和守恒定律。
2. 第二类永动机也是无法实现的,它虽然不违背能的转化和守恒定律,但却违背了热力学第二定律。
(六)能源和可持续发展1. 能量与环境(1)温室效应:化石燃料燃烧放出的大量二氧化碳,使大气中二氧化碳的含量大量提高,导致“温室效应”,使得地面温度上升,两极的冰雪融化,海平面上升,淹没沿海地区等不良影响。
高中 热学知识点总结
高中热学知识点总结热学是研究热现象及其规律的科学,是物理学的重要分支之一。
在高中物理教学中,热学知识点包括热力学基本定律、热能和内能、热传导、热辐射等内容,对于理解物质内部微观运动以及热现象的发生具有重要意义。
下面将对高中热学知识点进行总结。
1. 热力学基本定律(1)热力学第一定律热力学第一定律是热力学中最基本的定律之一,也称能量守恒定律。
它表明了热能的转换规律,即在系统内,热能和功都可以转化为内能,但总能量守恒。
数学上表示为ΔU=Q-W,即系统内能的增加等于热量减去做功。
这一定律对于理解能量转化和利用具有重要作用。
(2)热力学第二定律热力学第二定律是指热力学过程中不可逆性的定律,它表明了有关热能转化中存在的一种不可逆现象。
热力学第二定律有很多表述形式,其中最常见的是克劳修斯表述和开尔文表述。
克劳修斯表述表明了热量自发只能从高温物体传递到低温物体,而不能反之。
开尔文表述则是指不可能从单一热源中取热而将其完全转化为功而不产生其他影响。
这两个表述都揭示了热力学中存在的一种不可逆现象,即热能转化中存在一种自发趋势,不可能逆转。
2. 热能和内能热能是指物体由于温度差异而具有的能量,是热现象的产物。
热能的传递有几种方式,主要包括传导、对流和辐射。
传导是指物体直接接触而能量传递,对流是指流体内部通过对流运动而进行的能量传递,辐射是指通过电磁辐射而进行的能量传递。
通常情况下,在热学的研究中,会对不同物体之间的热能传递进行分析。
内能是指系统由于其微观粒子运动而具有的能量,是与物体内部微观结构、组成有关的能量。
内能的改变与热量、做功有关,具体表现为ΔU=Q-W。
在高中物理教学中,常常会涉及到内能的概念,以及内能与热力学过程中的关系。
3. 热传导热传导是指物体之间由于温度差异而进行的热能传递方式,是热学中研究的重要内容之一。
热传导有几种基本规律,包括傅里叶热传导定律和导热系数等。
傅里叶热传导定律表明了热传导速率与温度梯度成正比,与物体材料的导热能力有关。
物理热学知识点总结手写
物理热学知识点总结手写热学是研究热现象和热能转化的物理学科,它涉及到许多重要的物理概念和定律。
在本文中,我们将总结一些物理热学的重要知识点,包括热力学基本定律、热传导、热辐射、热容、热力学循环等内容。
热力学基本定律热力学基本定律是热学研究的基础,它包括了三条定律:第一定律:能量守恒定律。
这个定律表明,能量不可能被创建或者被毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
在热学中,这意味着热能和机械能可以相互转化。
第二定律:热力学第二定律是热力学中最重要的定律之一,它规定了一系列过程中的方向性。
其中包括卡诺定理、卡诺循环、熵增定律等内容。
第三定律:热力学第三定律规定了当温度趋于绝对零度时,系统的熵趋于一个固定值。
这条定律成为了研究绝对零度的基础。
热传导热传导是物质内部热量传递的过程,它遵循热传导定律。
热传导的速率取决于材料的导热性和温度梯度。
在实际应用中,热传导是非常重要的,它影响着热工程、环境科学等领域的发展。
热辐射热辐射是物体因温度而产生的电磁波辐射。
根据普朗克公式,热辐射的频率和温度呈正比,随着温度的升高,热辐射的强度也会增加。
热辐射有很多应用,如激光、医疗诊断、通信等领域。
热容热容是物质吸收或者释放热量的能力。
它可以分为定压热容和定容热容两种。
热容的大小随着物质的种类、温度的变化而变化。
热容在热力学循环、材料加工等方面具有重要作用。
热力学循环热力学循环是指在一定压力下,系统内部发生一系列热力学过程的循环过程。
其中包括布里顿循环、朗肯循环、斯特林循环等。
这些循环在发电、制冷、空调等领域有广泛的应用。
总结以上是物理热学的一些重要知识点总结。
热学是一个复杂的学科,它涉及到很多物理概念和定律,而且在现代科技中有着广泛的应用。
希望本文的介绍可以帮助读者对物理热学有更深入的了解,并为相关领域的研究和应用提供一些帮助。
热力学基础知识点总结
热力学基础知识点总结
热力学是研究能量转化与传递规律的科学,主要包括以下基础知识点:
1. 系统与环境:热力学研究的对象是一个被称为系统的物体、组织或区域,而系统与其周围的一切被称为环境。
2. 状态量与过程量:状态量是描述系统状态的量,如温度、压力、体积等,它们只依赖于系统的初始和最终状态;而过程量是描述系统变化过程中的性质,如热量、功等。
3. 热平衡与温度:当两个物体处于热平衡时,它们之间不存在热量的净传递,此时它们的温度相等。
4. 热传递与热传导:热传递是指热量从高温物体流向低温物体的过程,可以通过热传导、辐射和对流等方式实现。
热传导是通过物质分子间的碰撞传递热量的过程。
5. 热容与比热容:热容是指物体吸收或释放单位温度变化所需的热量,而比热容是单位质量物质所需的热量。
6. 理想气体状态方程:理想气体状态方程描述了理想气体的压力、体积和温度之间的关系,常用的方程有理想气体状态方程
(PV=nRT)和绝热过程公式(PV^γ=常数)。
7. 熵与熵增:熵是描述系统无序度的物理量,熵增原理表明在孤立系统中,熵总是增加的。
8. 热力学第一定律:热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的表现,它表明能量可以从一个形式转化为另一个形式,但总能量守恒。
9. 热力学第二定律:热力学第二定律是描述热量传递方向性的原理,它指出热量只能从高温物体传递到低温物体,不会自发地从低温物体传递到高温物体。
10. 吉布斯自由能:吉布斯自由能是描述系统在恒温、恒压条件下的可用能量,通过最小化吉布斯自由能可以预测系统的平衡态。
这些是热力学基础知识点的概述,它们在热力学的研究和应用中扮演着重要的角色。
高中物理热学知识点汇总
高中物理热学知识点汇总热学是物理学的一个重要分支,主要研究物体内部微观粒子(分子、原子)的热运动规律及其宏观效应。
在高中阶段,学生需要掌握一定的热学知识,下面我们就来总结一下高中物理热学的主要知识点。
1. 热力学基本概念热力学是研究热与机械能之间相互转化关系的科学。
其中,热量是指能量的一种形式,它是在温度差的作用下从热量高的物体传递到热量低的物体。
热力学第一定律是能量守恒定律的具体表现,它表明了系统内能的变化等于系统所吸收的热量减去系统所做的功。
2. 热力学过程在热力学中,常见的过程包括等温过程、等压过程、等容过程和绝热过程。
等温过程是指系统在恒定温度下进行热力学变化,等压过程是指系统在恒定压强下进行热力学变化,等容过程是指系统体积保持不变进行热力学变化,绝热过程是指系统在无热交换的条件下进行热力学变化。
3. 热力学第二定律热力学第二定律是指热作用不能自发的从低温物体传递到高温物体,它表明了自然界中热现象的方向性。
根据热力学第二定律,热力学过程存在一种特殊的状态函数,即熵,它是一个度量系统无序程度的物理量。
4. 热功学效率在机械能和热能之间的相互转化中,会出现一定的损耗,因此引入了热功学效率的概念。
热功学效率是指热机所能做的功与从热源吸收的热量之比,它反映了热机的能量转化效率。
5. 热传导热传导是指热量通过物质内部粒子的热运动传递的过程,其中热传导的速率与物质的导热系数、温度差和物质厚度等因素有关。
在高中物理中,学生需要了解导热率的定义以及不同材料的导热性能。
6. 热容与比热容热容是指单位物质在温度上升1摄氏度时所吸收或释放的热量,而比热容则是单位质量物质在温度上升1摄氏度时所吸收或释放的热量。
比热容的大小取决于物质的种类,不同的物质具有不同的比热容值。
通过以上对高中物理热学知识点的汇总,我们可以看到热学在物理学中的重要性。
掌握这些基础知识,有助于学生更好地理解热现象的本质和规律,为今后深入学习和应用热学知识打下坚实的基础。
高中热学知识点总结大全
高中热学知识点总结大全第一章热能与温度1. 热能的传递热能是一种能量,在自然界中可以通过导热、对流、辐射等方式传递。
导热是指物质内部热能的传递,通常发生在固体和液体中。
对流是指流体内部热能的传递,通常发生在液体和气体中。
辐射是指热能通过电磁波的方式传递,可以在真空中传播。
2. 温度温度是物体内部分子的热运动程度的表现,是一种度量热能的物理量。
通常用摄氏度(℃)、华氏度(°F)或开尔文(K)来表示。
摄氏度和华氏度是常用的温度单位,而开尔文是绝对温度单位,它的零点是绝对零度,即摄氏度和华氏度的-273.15℃。
3. 热平衡与温度计量当两个物体接触后,如果它们的温度分别相等,那么它们之间不存在热能的传递,这种状态称为热平衡。
温度计是一种测量温度的仪器,通常使用水银温度计、酒精温度计、电子温度计等。
第二章热力学第一定律1. 热机热机是利用热能转化为机械能的装置,常见的热机有蒸汽机、内燃机等。
根据热力学第一定律,热机的效率等于所做的功与输入的热量之比,即η=W/Qh。
2. 热力学第一定律热力学第一定律又称能量守恒定律,它指出在任何热力学过程中,系统的内能的增量等于系统所吸收的热量和所做的功的和,即ΔU=Q-W。
3. 等温过程、绝热过程和准静态过程等温过程是指系统与外界保持温度不变的过程,绝热过程是指系统与外界不进行热交换的过程,准静态过程是指系统状态变化缓慢、连续的过程。
第三章热力学第二定律1. 卡诺循环卡诺循环是一种理论上最有效的热机循环过程,包括等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩、绝热压缩四个过程。
根据卡诺循环的定义,任何热机的效率都不能超过卡诺循环的效率。
2. 热力学第二定律热力学第二定律又称熵增定律,在任何孤立系统的准静态过程中,系统的熵总是增加的,即ΔS≥0。
它指出自然界中所有热量不能完全转化为有用的功的事实。
3. 热力学第二定律的应用热力学第二定律可以解释很多自然现象,如热泵原理、热力机械、热力机器和热力循环等。
高考热力学知识点归纳整理
高考热力学知识点归纳整理热力学,作为物理学的重要分支之一,研究的是物质和能量之间的相互转化关系。
而在高考物理考试中,热力学是一个重要的考点。
为了帮助同学们更好地掌握和应用热力学的知识,下面将对高考热力学知识点进行归纳整理,希望对同学们的备考提供一些帮助。
1. 热力学基本概念- 系统和环境:热力学研究的对象称为系统,与系统有相互作用的部分称为环境。
- 简单系统和复合系统:由一个或多个物质组成的系统称为简单系统,由两种以上的物质组成的系统称为复合系统。
- 边界:系统与环境之间的物理或化学障碍称为边界,可以是真实的物理界面,也可以是想象的边界。
- 状态和过程:系统的状态由宏观性质和微观性质来描述,状态的变化称为过程。
- 平衡与非平衡态:系统达到平衡态时,各个宏观性质不再发生变化,称为平衡态。
2. 热力学定律- 第一定律:能量守恒定律,能量既不能创造也不能消失,只能在各个系统之间转移和转化。
- 第二定律:熵增定律,自然界中任何孤立系统的熵总是趋于增大,不可以减小。
- 第三定律:绝对零度不可达到定律,无法将任意系统冷却到绝对零度。
3. 热力学过程- 等温过程:系统与恒温热源接触,系统内部温度保持不变。
- 绝热过程:系统与环境再无任何热交换,系统内部熵不变。
- 等容过程:系统体积不变,对外做功为零。
- 等压过程:系统压强保持不变。
- 等焓过程:系统焓保持不变。
- 绝热绕行过程:系统在非平衡状态下发生变化,历经一系列平衡态。
4. 热力学函数- 内能:系统由于微观粒子之间相互作用而具有的总能量。
- 焓:系统的内能与对外做的等容功之和。
- 熵:系统的无序程度,反映系统能量转移到不可逆过程的趋势。
- 自由能:系统做功能减少的极限值。
- 等温压强:系统中某种物质的压强与温度之比。
- 摩尔气体的理想气体状态方程:PV=nRT。
5. 热力学循环- 卡诺循环:由两个等温过程和两个绝热过程组成,是理论效率最高的循环。
- 热机效率:以输出功为分子,输入热量为分母,计算热机的效率。
热力学重点知识总结(期末复习必备)
热力学重点知识总结(期末复习必备)热力学重点知识总结 (期末复必备)1. 热力学基本概念- 热力学是研究物质和能量转化关系的科学领域。
- 系统:研究对象,研究所关注的物体或者物质。
- 环境:与系统相互作用的外部世界。
- 边界:系统与环境之间的分界面。
2. 热力学定律第一定律:能量守恒定律- 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只会在不同形式之间转化。
- $\Delta U = Q - W$,其中 $U$ 表示内能,$Q$ 表示传热量,$W$ 表示对外界做功。
第二定律:热力学箭头定律- 热量不会自发地从低温物体传递到高温物体,而是相反的方向。
- 热量自发地会沿着温度梯度从高温物体传递到低温物体。
- 第二定律的一个重要应用是热机效率计算:$\eta =\frac{W}{Q_H}$,其中 $Q_H$ 表示从高温热源吸收的热量,$W$ 表示对外界做的功。
第三定律:绝对零度定律- 温度无法降低到绝对零度,即 $0$K 是一个温度的下限。
- 第三定律提供了热力学的温标基准,即绝对温标。
3. 热力学过程绝热过程- 绝热过程是指在过程中不与环境发生热量交换的过程。
- 绝热过程中,系统的内能会发生改变,但传热量为零。
等温过程- 等温过程是指在过程中系统与环境保持恒定的温度。
- 在等温过程中,系统的内能不变,但会发生热量交换。
绝热可逆过程- 绝热可逆过程是指绝热过程与可逆过程的结合。
- 在绝热可逆过程中,系统不仅不与环境发生热量交换,还能够在过程中达到热力学平衡。
4. 热力学系统分类封闭系统- 封闭系统是指与环境隔绝,但能够通过物质和能量交换来进行工作的系统。
开放系统- 开放系统是指与环境可以进行物质和能量交换的系统,也称为流体系统。
孤立系统- 孤立系统是指与环境既不进行物质交换,也不进行能量交换的系统。
5. 热力学熵- 熵是热力学中一个重要的物理量,表示系统的无序程度或混乱程度。
- 熵的增加反映了系统的混乱程度的增大,熵的减少反映了系统的有序程度的增大。
高一物理热力学知识点总结
高一物理热力学知识点总结热力学是研究热与功的转化和能量守恒的物理学科。
在高一物理学习中,热力学是一个重要的部分。
下面是对高一物理热力学知识点的总结。
第一部分:热与温度热是物体之间因温度差异而能量的传递方式。
温度是物体内部分子运动的程度的度量。
1. 热的传导热的传导是物体内部分子之间的能量传递。
热的传导可以通过导热材料来加快或减慢。
2. 温度计温度计是测量物体温度的仪器。
常见的温度计有水银温度计和电子温度计。
3. 热平衡热平衡是指两个物体的温度相等,不再有热的传递。
热平衡是热力学第零定律的基础。
第二部分:热量和热容热量是物体的能量传递方式,是物体温度发生变化时的热能变化量。
热容是物体吸收或释放的热量与温度变化的比值。
1. 热传递方程热传递方程描述了热量传递的关系,其中Q代表热量,m代表物体质量,c代表热容,ΔT代表温度变化。
2. 冷却定律冷却定律表明,当物体与周围环境接触时,物体的温度会逐渐趋于周围环境的温度。
3. 相变热相变热是指物质在相变过程中吸收或释放的热量。
常见的相变包括凝固、熔化、汽化和凝结。
第三部分:气体定律气体定律是描述气体性质的基本规律,其中包括鲁尔定律、查理定律和盖-吕萨克定律。
1. 鲁尔定律鲁尔定律描述了理想气体的状态方程,其中P代表气压,V代表体积,n代表物质的量,R是一个常数。
2. 查理定律查理定律表明,在恒定压力下,理想气体的体积与温度呈线性关系。
3. 盖-吕萨克定律盖-吕萨克定律描述了理想气体的摩尔分压与其浓度之间的关系。
第四部分:热功转化和热效率热功转化是指热能转化为机械能的过程。
热效率是指热能转化为机械能的效率。
1. 热机热机是将热能转化为机械能的装置。
热机的热效率由卡诺定律给出。
2. 热泵热泵是一种利用外界低温热源提供供热的装置。
热泵的效果系数定义了热泵的性能。
3. 热力学第一定律热力学第一定律表明,能量不能被创造或消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
总结:通过对高一物理热力学知识点的总结,我们了解了热与温度、热量和热容、气体定律以及热功转化和热效率等重要概念。
高三物理热力学知识点总结
高三物理热力学知识点总结热力学是物理学中的一个重要分支,研究的是热与能量之间的转化关系。
在高三的物理学习中,热力学是一个重要的知识点。
下面将对高三物理热力学知识点进行总结,包括热量和温度的概念,热容和比热容的计算,热传导、热辐射和热对流等内容。
一、热量和温度热量是热能的传递形式,当物体之间温度不同时,热量会从高温物体传递到低温物体,使得两物体的温度趋于平衡。
热量的单位是焦耳(J)。
温度是物体内部分子或原子的平均动能的度量,它决定了物体的热状态。
常用的温度单位有摄氏度(℃)和开尔文(K)。
其中,摄氏度与开尔文的转化关系为:K = ℃ + 273.15。
二、热容和比热容热容是物体吸收热量所引起的温度变化的量度,它与物体的质量和物质性质有关。
热容的单位是焦耳每摄氏度(J/℃)。
比热容是物质单位质量所具有的热容量,常用符号c表示。
比热容的单位是焦耳每千克每摄氏度(J/(kg·℃))。
不同物质的比热容是不同的,可通过实验测定得到。
三、热传导热传导是热量从高温物体传递到低温物体的过程。
在固体中,热传导是通过物质内部的分子之间的碰撞传递的。
热传导有以下几个特点:1. 热传导方向永远是从高温物体到低温物体。
2. 热传导速率与物体的导热系数、物体的截面积、温度差和物体的长度有关。
四、热辐射热辐射是指物体由于内部热运动而向外发射的电磁波,也称为热波。
热辐射的能量传递不需要介质,可以在真空中传播。
热辐射有以下几个特点:1. 热辐射的能量与物体的温度的四次方成正比。
2. 热辐射的能量传递与物体的表面特性有关。
五、热对流热对流是指由于流体的热膨胀和冷缩而引起的热运动,在这个过程中热量传递。
流体传导热量的方式有自然对流和强制对流。
热对流有以下几个特点:1. 自然对流是指没有外力作用下,由于温度差异而产生的流体运动。
2. 强制对流是指在外力作用下,由于温度差异而产生的流体运动。
总结:热力学是物理学中的一个重要分支,研究的是热与能量之间的转化关系。
高中物理热学知识点归纳
高中物理热学知识点归纳在高中物理学习的过程中,热学是一个非常重要的知识领域。
热学研究的是热与能量的转化,它涉及到许多与我们日常生活息息相关的内容。
下面就让我们来归纳总结一下高中物理热学方面的知识点。
一、热力学基本概念1. 温度:是物体冷热程度的度量,通常用摄氏度或者开尔文度来表示。
2. 热量:是热能的一种表现形式,是能量的转移方式,常用单位是焦耳。
3. 热容:是物体单位质量温度升高一度所吸收的热量,常用单位是焦耳/千克·开。
4. 焓:是热力学性质,表示系统所含各个物质所具有的内能、压力•体积功的和,常用符号"H"表示。
二、热力学过程1. 等温过程:系统与外界保持恒温,内能不变,热量吸收等于放出。
2. 绝热过程:系统与外界不能有热量交换,内能变化,热量不可逆地转化成功。
3. 等压过程:系统与外界保持恒压,对外界做功,内能变化。
4. 等体过程:系统与外界保持体积不变,对外界做功,内能变化。
三、热力学定律1. 第一定律:能量守恒定律。
系统的内能增量等于系统所吸收的热量与对外界所做的功之和。
2. 第二定律:热力学定律之一,热不会从低温物体传导到高温物体,热量是不能自发地从低温物体传导到高温物体的。
3. 卡诺定理:热机效率与温度有关,效率最大的热机是卡诺热机。
4. 熵增原理:在能量转化中,系统的熵增加总是大于0,熵不可能减小。
四、热力学方程1. 热力学第一定律方程式:ΔU=Q-W2. 热力学第二定律方程式:ΔS≥Q/T3. 热力学第三定律方程式:T=0时,S=0五、热力学效率热力学效率是热机的性能参数,通常用η表示,其计算公式为η=W/Q1,其中W为做功的热量,Q1为所吸收的热量。
综上所述,高中物理热学知识点的归纳涉及到热力学基本概念、热力学过程、热力学定律、热力学方程和热力学效率等方面的内容。
通过对这些知识点的掌握和理解,可以更好地理解热与能量之间的关系,进而应用于实际生活和工作中。
热学高中知识点总结
热学高中知识点总结一、热学基础概念1. 热力学基本定律热力学基本定律包括热力学第一定律和热力学第二定律,它们为热学提供了基本框架。
(1)热力学第一定律:热力学第一定律又称能量守恒定律,它规定了能量在系统内的转化关系。
简单来说,能量不会自行减少也不会自行增加,而只是从一种形式转化为另一种形式。
数学表达式为:ΔU = Q - W,即系统内能的增量等于系统吸收的热量减去对外界做功的量。
其中,ΔU表示内能的增量,Q表示系统吸收的热量,W表示系统对外界做功的量。
(2)热力学第二定律:热力学第二定律指出了对于一个孤立系统,不可能有这样一个过程,其唯一结果是对系统与外界的影响是吸热,然后将热能全部转化为对外界做功,而不对系统产生影响。
热力学第二定律有多种表述,最著名的是开尔文表述和克劳修斯表述。
2. 热容和比热热容是物质单位温升所吸收的热量,是物质对热量的响应能力。
而比热则是单位质量物质温升所需的热量。
它们之间的关系为:C = mc,其中C表示热容,m表示质量,c表示比热。
3. 热力学过程热力学过程主要包括等温过程、绝热过程、等容过程和等压过程。
在这些过程中,系统可能会吸热、放热,做功或被做功。
以上是热学的基础概念,它们为后续的学习打下了基础。
在接下来的章节中,我们将深入探讨这些概念,并探究它们在不同条件下的应用。
二、热力学第一定律1. 内能内能是指物质分子在不同运动方式下的总能量。
内能的变化等于系统从外界吸收的热量与对外界做的功的总和。
内能的变化可用ΔU表示,ΔU = Q - W。
2. 焦耳定律焦耳定律规定了物质吸收热量后温度的变化。
它可以用来计算物质温度的变化量:Δθ =Q/mc,其中Δθ表示温度变化量,Q表示吸收的热量,m表示质量,c表示比热。
3. 等体过程等体过程是指在固定体积下进行的热力学过程。
在等体过程中,系统对外界不做功,因此内能的变化等于系统吸收的热量:ΔU = Q。
4. 等压过程等压过程是指在固定压强下进行的热力学过程。
高中物理知识点总结材料:热力学基础
一. 教学内容:热力学基础(一)改变物体内能的两种方式:做功和热传递1. 做功:其他形式的能与内能之间相互转化的过程,内能改变了多少用做功的数值来量度,外力对物体做功,内能增加,物体克服外力做功,内能减少。
2. 热传递:它是物体间内能转移的过程,内能改变了多少用传递的热量的数值来量度,物体吸收热量,物体的内能增加,放出热量,物体的内能减少,热传递的方式有:传导、对流、辐射,热传递的条件是物体间有温度差。
(二)热力学第一定律1. 内容:物体内能的增量等于外界对物体做的功W和物体吸收的热量Q的总和。
2. 表达式:。
3. 符号法则:外界对物体做功,W取正值,物体对外界做功,W取负值,吸收热量Q取正值,物体放出热量Q取负值;物体内能增加取正值,物体内能减少取负值。
(三)能的转化和守恒定律能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体。
在转化和转移的过程中,能的总量不变,这就是能量守恒定律。
(四)热力学第二定律两种表述:(1)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。
(2)不可能从单一热源吸收热量,并把它全部用来做功,而不引起其他变化。
热力学第二定律揭示了涉及热现象的宏观过程都有方向性。
(3)热力学第二定律的微观实质是:与热现象有关的自发的宏观过程,总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行的。
(4)熵是用来描述物体的无序程度的物理量。
物体内部分子热运动无序程度越高,物体的熵就越大。
(五)说明的问题1. 第一类永动机是永远无法实现的,它违背了能的转化和守恒定律。
2. 第二类永动机也是无法实现的,它虽然不违背能的转化和守恒定律,但却违背了热力学第二定律。
(六)能源和可持续发展1. 能量与环境(1)温室效应:化石燃料燃烧放出的大量二氧化碳,使大气中二氧化碳的含量大量提高,导致“温室效应”,使得地面温度上升,两极的冰雪融化,海平面上升,淹没沿海地区等不良影响。
热力学基础知识点总结
热力学基础知识点总结热力学是研究热现象中能量转化规律的科学,它为我们理解和分析许多自然现象和工程过程提供了重要的理论基础。
以下是对热力学基础知识点的总结。
一、热力学系统与状态热力学系统是我们研究的对象,可以是一个封闭的容器中的气体,也可以是整个地球的大气。
根据系统与外界的物质和能量交换情况,可分为孤立系统、封闭系统和开放系统。
系统的状态由一些宏观物理量来描述,比如压强、温度、体积等,这些被称为状态参量。
状态参量的数值确定,系统的状态就确定了。
二、热力学第一定律热力学第一定律其实就是能量守恒定律在热力学中的表现形式。
它指出,一个热力学系统从外界吸收的热量,等于系统内能的增加与系统对外做功之和。
数学表达式为:$Q =\Delta U + W$ ,其中$Q$ 表示系统从外界吸收的热量,$\Delta U$ 表示系统内能的增量,$W$ 表示系统对外界所做的功。
如果系统从外界吸热,$Q$ 为正值;系统向外界放热,$Q$ 为负值。
系统对外做功,$W$ 为正值;外界对系统做功,$W$ 为负值。
例如,在一个热机的工作循环中,燃料燃烧产生的热量一部分转化为机械能对外做功,另一部分用来增加系统的内能。
三、热力学第二定律热力学第二定律有多种表述方式,常见的有克劳修斯表述和开尔文表述。
克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传向高温物体。
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。
热力学第二定律揭示了热现象的方向性,也就是说,在自然条件下,热传递和热功转换过程都是不可逆的。
比如,冰箱能够将内部的热量传递到外部,但这需要消耗电能,并且这个过程不是自发进行的。
四、热力学温标热力学温标是一种与测温物质的性质无关的温标,单位是开尔文(K)。
热力学温度与摄氏温度的关系为:$T = t + 27315$ ,其中$T$ 是热力学温度,$t$ 是摄氏温度。
绝对零度(0 K)是理论上能达到的最低温度,但实际上无法达到。
高中热学知识点归纳总结
高中热学知识点归纳总结在高中物理教学中,学生需要掌握的知识点非常多,其中包括力学、热学、光学、电学等多个领域的知识。
在这里,我们将主要归纳总结高中物理的热学知识点,帮助学生更好地掌握相关内容。
一、热学基本概念1. 热力学系统:热力学系统是指由一定物质量组成的、与外界相互作用的系统,它包括了热力学研究的对象和研究焦点。
2. 热平衡:当两个物体之间存在热传导时,当两者的温度相同时,我们称它们处于热平衡状态。
3. 热力学第一定律:热力学第一定律的主要内容是能量守恒定律,也叫热力学能量原理。
二、热力学过程1. 热力学过程:热力学过程指的是气体所经历的一系列状态变化,包括等温过程、绝热过程、等容过程、等压过程等多种类型。
2. 等温过程:在等温过程中,气体的温度不变,但是压强、体积和其他物理量发生变化。
3. 绝热过程:在绝热过程中,气体与外界不进行热量的交换,所以温度和内能保持不变。
4. 等容过程:在等容过程中,气体的体积保持不变,但是压强、温度和其他物理量会发生变化。
5. 等压过程:在等压过程中,气体的压强保持不变,但是体积、温度和其他物理量会发生变化。
三、热力学基本定律1. 热力学第二定律:热力学第二定律是热学中重要的定律之一,它指出了热不可能自发地从低温物体传到高温物体,除非外界做功。
2. 卡诺定理:卡诺定理是研究热机效率的定理,它指出了最大效率热机的存在,并且给出了其效率的表达式。
3. 热力学第零定律:热力学第零定律关于温度的概念和温度计的基本原理。
四、热力学基本概念1. 热容:热容是物体在温度变化时吸收或释放的热量与温度变化之比,通常分为定压热容和定容热容。
2. 热力学功:热力学功是系统对外界做的功,它可以表达为PdV和Vdp两种形式。
3. 热力学功率:热力学功率是指单位时间内系统对外界做的功,它通常用来描述热机、制冷机等设备的性能。
五、热力学过程中的热转化1. 热力学效率:热力学效率是指热机从吸收热量中所获得的有效功率与实际吸收热量的比值。
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一. 教学内容:热力学基础(一)改变物体内能的两种方式:做功和热传递1. 做功:其他形式的能与内能之间相互转化的过程,内能改变了多少用做功的数值来量度,外力对物体做功,内能增加,物体克服外力做功,内能减少。
2. 热传递:它是物体间内能转移的过程,内能改变了多少用传递的热量的数值来量度,物体吸收热量,物体的内能增加,放出热量,物体的内能减少,热传递的方式有:传导、对流、辐射,热传递的条件是物体间有温度差。
(二)热力学第一定律1. 内容:物体内能的增量等于外界对物体做的功W和物体吸收的热量Q的总和。
2. 表达式:。
3. 符号法则:外界对物体做功,W取正值,物体对外界做功,W取负值,吸收热量Q取正值,物体放出热量Q取负值;物体内能增加取正值,物体内能减少取负值。
(三)能的转化和守恒定律能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体。
在转化和转移的过程中,能的总量不变,这就是能量守恒定律。
(四)热力学第二定律两种表述:(1)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。
(2)不可能从单一热源吸收热量,并把它全部用来做功,而不引起其他变化。
热力学第二定律揭示了涉及热现象的宏观过程都有方向性。
(3)热力学第二定律的微观实质是:与热现象有关的自发的宏观过程,总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行的。
(4)熵是用来描述物体的无序程度的物理量。
物体内部分子热运动无序程度越高,物体的熵就越大。
(五)说明的问题1. 第一类永动机是永远无法实现的,它违背了能的转化和守恒定律。
2. 第二类永动机也是无法实现的,它虽然不违背能的转化和守恒定律,但却违背了热力学第二定律。
(六)能源和可持续发展1. 能量与环境(1)温室效应:化石燃料燃烧放出的大量二氧化碳,使大气中二氧化碳的含量大量提高,导致“温室效应”,使得地面温度上升,两极的冰雪融化,海平面上升,淹没沿海地区等不良影响。
(2)酸雨污染:排放到大气中的大量二氧化硫和氮氧化物等在降水过程中溶入雨水,使其形成酸雨,酸雨进入地表、江河、破坏土壤,影响农作物生长,使生物死亡,破坏生态平衡,同时腐蚀建筑结构、工业装备、动力和通讯设备等,还直接危害人类健康。
2. 能量耗散和能量降退(1)能量耗散:在能量转化过程中,一部分机械能转变成内能,而这些内能最终流散到周围的环境中,我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以利用,这种现象叫做能量的耗散。
(2)能量降退:从可被利用的价值来看,内能较之机械能、电能等,是一种低品质的能量。
能量耗散不会使能的总量减少,却会导致能量品质的降低。
二. 重点、难点(一)热力学第一定律热力学第一定律说明了做功和热传递是物体内能改变的量度,没有做功和热传递就不可能实现能的转化和转移。
按照符号法则将“”“-”号代入计算或分析问题,如果事先不便确定其正负,可以先假定它为正,在计算出结果以后再作判断。
若大于零,说明与原假设一致,若结果为负,则说明与原假设相反。
热力学第一定律的应用一般步骤是:1. 根据符号法则写出各已知量(W、)的正负。
2. 根据方程求出未知量3. 再根据未知量的正负判断该量的变化。
例1. 一定量的气体在某一过程中,外界对气体做了 A. B. C.D. 解析:根据热力学第一定律的符号法则,,所以选项B正确。
答案:B(二)正确运用能量守恒定律计算内能和机械能相互转化的问题物体内能对分子而言,它是组成物体所有分子热运动的动能和分子热能的总和,它是状态量,它的大小与温度、体积以及物体所含分子数有关。
机械能是对物体整体而言,它是物体整体的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)的统称,即使静止物体的动能为零,重力势能和弹性势能也不变,物体仍具有内能。
物体的机械能与内能之间可以发生相互转化,例如“摩擦生热”,但能的总量不变。
在分析此类问题时,一要注意能量转化的方向,二要考虑到转化的快慢导致的效果上的不同。
例2. 如图所示容器中,A、B各有一个可自由移动的轻活塞,活塞下是水,上为空气,大气压恒定。
A、B底部由带有阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热,原先A中水面比B中高,打开阀门,使A中水逐渐向B流,最后达到平衡。
在这个过程中,下面哪个说法正确()A. 大气压对水做功,水的内能增加B. 水克服大气压力做功,水的内能减少C. 大气压对水不做功,水的内能不变D. 大气压对水不做功,水的内能增加解析:本题主要考查能量转化与守恒定律和大气压力做功的计算,打开阀门后,A中的水逐渐流入B中,最后达到平衡,即稳定下来。
这一过程中,水的重心一定降低,重力势能一定减少,依据能的转化与守恒定律,减少的重力势能全部转化为整个系统的内能,水的内能增加(容器的内能也增加)。
A、B液面大气压强相等,设为答案:D例3. 如图所示,固定容器及可动活塞P都是绝热的,中间有一导热的固定隔板B,B的两边分别盛有气体甲和气体乙,现将活塞P缓慢地向B移动一段距离,已知气体的温度随其内能的增加而升高,则在移动P的过程中()A. 外力对乙做功,甲的内能增加B. 外力对乙做功,乙的内能不变C. 乙传递热量给甲,乙的内能增加D. 乙的内能增加,甲的内能不变解析:以气体乙为研究对象,外力对气体乙做功,内能增加,因而气体的温度随其内能的增加而升高。
B是固定的导热隔板,通过热传递,乙传递热量给甲,甲的内能增大。
固定容器及可动活塞都是绝热的,以系统为研究对象,由热力学第一定律得,答案:AC例4. 如图所示,直立容器内部有被隔板隔开的A、B两部分气体,A的密度小,B的密度较大,抽去隔板,加热气体,使两部分气体均匀混合,设在此过程中气体吸热为Q,气体内能增加为,则()A.C.解析:A、B气体开始的合重心在中线下,混合均匀后在中线,所以系统重力势能增大,由能量守恒知,吸收热量一部分增加气体内能,一部分增加重力势能。
故答案:B(三)热力学第二定律1. (1)热力学第二定律符合能量守恒定律;(2)热力学第二定律的两种表述是等价的,可以以其中一种表述推导出另一种表述。
对任何一类宏观自然过程进行方向的说明,都可以作为热力学第二定律的表述。
(3)第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第二定律。
所以是不可能制成的。
(4)热力学第二定律揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性,使得它们成为独立于热力学第一定律的自然规律。
2. 热力学第一定律和热力学第二定律是热力学知识的基础理论。
热力学第一定律指出任何热力学过程中能量守恒,而对过程没有其他限制。
热力学第二定律指明哪些过程可以发生,哪些不可能发生,如:第二类永动机不可能实现,热机效率不可能是100%,热现象过程中能量耗散是不可避免的,宏观的实际的热现象过程是不可逆的等等。
3. 热力学第一定律反映了功、热量跟内能改变之间的定量关系;热力学第二定律的实质是:自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,都是不可逆的。
违背该定律的第二类永动机是无法实现的。
例5. 下列说法正确的是()A. 热量不能由低温物体传递到高温物体B. 外界对物体做功,物体的内能必定增加C. 第二类永动机不可能制成,是因为违反了能量守恒定律D. 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化解析:由热力学第二定律可知,热量不能自发地从低温物体传递到高温物体,但可借助于外在动力实现,如冰箱、空调等设施,A选项不正确。
又由热力学第一定律可知,物体内能的改变由做功和热传递两种方式共同决定,所以B选项不确切。
第二类永动机违背了热力学第二定律,所以C选项错误。
由机械能与内能转化过程的方向性(热力学第二定律表述2)可知,D选项正确。
答案:D例6. 关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是()A. 第二类永动机违反能量守恒定律B. 如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加C. 外界对物体做功,则物体的内能一定增加D. 做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的解析:第二类永动机违反热力学第二定律并不违反能量守恒定律,故A错。
据热力学第一定律知内能的变化由做功W和热传递Q两个方面共同决定,只知道做功情况或只知道传热情况就无法确定内能的变化情况,故B、C项错误。
做功和热传递都可改变物体内能。
但做功是不同形式能的转化,而热传递是同种形式能间的转移,这两种方式是有区别的,故D正确。
答案:D【模拟试题1. 以下说法中正确的是()A. 0℃的水结成0℃的冰,由于体积增大,分子势能增大B. 将铁块烧热,铁块中分子平均动能增大,分子势能增大C. 物态发生变化时,分子势能一定变化D. 物体的机械能和内能都可能为零2. 行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰;降落伞在空中匀速下降;条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生电流。
上述不同现象中所包含的相同的物理过程是()①物体克服阻力做功②物体的动能转化为其他形式的能量③物体的势能转化为其他形式的能量④物体的机械能转化为其他形式的能量A. ①②B. ①③C. ①④D. ③④3. 高为h(m)的瀑布,设落到瀑布底部的水损失的重力势能全部转化为内能,且被水本身所吸收,则瀑布顶部的水与底部的水的温度差为()A. C. D. 4. 在一个标准大气压下,设100℃的1g水具有的内能为 A.C.5. 在温度均匀的液体中,一个小气泡由液体的底层缓慢地浮至液面,则气泡在浮起的过程中()A. 放出热量B. 吸收热量C. 不吸热也不放热D. 无法判断6. 若热机从热源吸收热量为Q,对外做功为W,定义为热机效率值为()A. 可以是100%B. 可以大于100%C. 可以大于或等于100%D. 一定小于100%7. 关于热力学第二定律的微观意义,下列说法正确的是()A. 大量分子无规则的热运动,能够自发转变为有序运动B. 热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程C. 热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程D. 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,系统的总熵不会减小8. 下列关于熵的有关说法错误的是()A. 熵是系统内分子运动无序性的量度B. 在自然过程中熵总是增加的C. 热力学第二定律也叫做熵减小原理D. 熵值越大代表越为无序9. 一定质量的气体从外界吸收了的功,问(1)物体的内能变化多少?(2)分子势能是增加还是减少?(3)分子平均动能如何变化?10. 如图所示,一个小铁块沿半径为R=0.2m的半球内壁自上缘由静止下滑,当滑至半球底部时,速度为,重力加速度【试题答案1. BC2. C3. A4. D5. B6. D7. CD8. C9. (1)(2)增加(3)减少10.。