热力学计算题解题思路
热力学问题的计算与应用
热力学问题的计算与应用一、热力学基本概念1.温度：表示物体冷热程度的物理量，单位为摄氏度（℃）或开尔文（K）。
2.热量：在热传递过程中，能量从高温物体传递到低温物体的现象，单位为焦耳（J）。
3.内能：物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，单位为焦耳（J）。
4.压强：单位面积上受到的力的大小，单位为帕斯卡（Pa）。
5.体积：物体占据空间的大小，单位为立方米（m³）。
二、热力学定律1.能量守恒定律：在一个封闭系统中，能量不能创造也不能消失，只能从一种形式转化为另一种形式，总能量保持不变。
2.热力学第一定律：能量不能创造也不能消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
在热力学过程中，能量的总量保持不变。
3.热力学第二定律：在一个封闭系统中，热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
4.热力学第三定律：当温度趋于绝对零度时，熵趋于一个常数。
三、热力学计算1.热量计算：Q = mcΔT，其中Q表示热量，m表示物体质量，c表示比热容，ΔT表示温度变化。
2.内能计算：U = 3/2nRT，其中U表示内能，n表示物质的量，R表示气体常数，T表示温度。
3.压强计算：P = F/S，其中P表示压强，F表示力，S表示受力面积。
4.体积计算：V = m/ρ，其中V表示体积，m表示物体质量，ρ表示密度。
四、热力学应用1.热机：将热能转化为机械能的装置，如蒸汽机、内燃机等。
2.热传递：热量在物体之间的传递，如传导、对流、辐射等。
3.热膨胀：物体在温度变化时体积发生变化的现象，可用于测量温度。
4.热导率：材料导热能力的度量，单位为瓦特每米开尔文（W/m·K）。
5.热泵：通过压缩机将低温热量转移到高温区域的装置，广泛应用于空调、热水器等。
五、热力学问题解决步骤1.明确问题：分析问题中所给的条件和需求，确定要解决的物理量。
2.建立模型：根据问题条件，选择合适的热力学理论和公式，建立数学模型。
3.求解方程：代入已知数值，求解方程得到未知量的数值解。
高中物理热力学问题解题技巧总结
高中物理热力学问题解题技巧总结热力学是高中物理中的一个重要章节，也是学生们普遍感到困惑的一部分。
在解决热力学问题时，我们需要掌握一些解题技巧，以便更好地理解和应用相关知识。
本文将总结一些常见的热力学问题解题技巧，并通过具体题目进行举例，帮助读者更好地掌握这些技巧。
一、理解题意，明确问题类型在解决热力学问题时，首先要仔细阅读题目，理解题意，明确问题类型。
例如，有一道题目如下：某气体在等压条件下吸收了1000焦耳的热量，从而使其体积增加了0.2立方米。
求该气体的摩尔热容。
这是一个求摩尔热容的问题。
我们知道，摩尔热容定义为单位摩尔物质吸收或放出的热量与温度变化之比。
因此，我们需要根据题目中给出的条件，计算出吸收的热量和温度变化，然后代入公式求解。
二、善用热力学定律和公式在解决热力学问题时，我们需要熟练掌握热力学定律和公式，善于灵活运用。
例如，有一道题目如下：一定质量的铁块从100℃冷却到50℃，放出的热量为500焦耳。
求该铁块的热容和比热容。
这是一个求热容和比热容的问题。
我们知道，热容定义为物体吸收或放出的热量与温度变化之比，而比热容则是单位质量物质吸收或放出的热量与温度变化之比。
根据题目中给出的条件，我们可以利用热容和比热容的定义公式求解。
三、注意能量守恒和功的计算在解决热力学问题时，能量守恒和功的计算是一个重要的考点。
例如，有一道题目如下：一台汽车的发动机输出功率为20千瓦，汽车行驶1小时后，发动机所消耗的燃料热值为30MJ。
求汽车的热效率。
这是一个求热效率的问题。
我们知道，热效率定义为输出功率与输入热量之比。
根据题目中给出的条件，我们可以利用功的计算公式求解。
四、注意温度的转换和单位的换算在解决热力学问题时，温度的转换和单位的换算是一个常见的问题。
例如，有一道题目如下：一杯水的体积为200毫升，温度为50℃。
将其倒入一个质量为100克的铜杯中，铜杯的初始温度为20℃。
求达到热平衡后的最终温度。
这是一个求最终温度的问题。
工程师中的化学热力学题解题技巧
工程师中的化学热力学题解题技巧在工程领域中，热力学是一门广泛应用于化学反应和能量转换的学科。
对于工程师而言，掌握化学热力学的解题技巧至关重要。
本文将介绍一些在解决化学热力学问题时能够帮助工程师的技巧和方法。
一、理解热力学基本概念在解题之前，首先需要对热力学的基本概念有一个清楚的理解。
热力学主要涉及能量的转移和转化，包括内能、焓、熵等概念。
对于工程师来说，熟悉这些概念是理解和解决热力学问题的基础。
二、绘制能量图对于复杂的热力学问题，绘制能量图是一种有效的解题方法。
能量图是通过图形的方式将化学反应或能量转换的过程可视化，有助于理解和确定反应的方向。
在进行题解时，可以根据能量图分析不同物质的能量变化、反应的放热吸热性质，从而找到最终解决问题的途径。
三、运用热力学定律热力学定律是解决热力学问题的重要依据。
其中最常用的有以下几个：1. 热力学第一定律：能量守恒定律，即能量不会凭空产生或消失，只能在不同形式之间相互转换。
在解题时，可以利用能量守恒的原理进行推导和计算。
2. 热力学第二定律：熵增定律，即熵在孤立系统中总是增加。
在解决问题时，可以运用熵增原理进行分析和判断，找到反应方向和过程的变化。
3. 热力学第三定律：绝对零度不可达到定律。
这个定律说明，在温度趋于绝对零度时，物质的熵趋于零，即系统的有序程度越高。
这个定律在一些特殊情况下可以用来计算熵的数值。
四、化学平衡的计算在化学热力学中，平衡常常是一个重要的考虑因素。
对于平衡系统，平衡常数是一个关键参数。
在解决化学平衡相关问题时，可以利用平衡常数的定义，结合热力学定律进行计算。
此外，根据 Le Chatelier原理，可以通过分析温度、压力和浓度等因素对平衡位置的影响。
五、注意单位和转化在进行热力学计算时，要格外注意单位和单位的转化。
使用不一致的单位或错误的单位转化可能导致计算结果的错误。
因此，工程师在解决热力学问题时，除了掌握基本的计算方法，还需要注意单位的正确使用。
高中物理热力学计算题解题技巧
高中物理热力学计算题解题技巧热力学是高中物理中的一个重要章节，其中计算题是考试中常见的题型。
在解决这类问题时，我们需要掌握一些解题技巧，以提高解题效率和准确性。
本文将介绍一些常见的热力学计算题解题技巧，并通过具体题目的分析来说明这些技巧的应用。
一、热容计算题热容是物质吸收或释放热量的能力，常用符号表示为C。
计算热容时，我们需要利用以下公式：Q = m × C × ΔT其中，Q表示热量的变化量，m表示物质的质量，C表示热容，ΔT表示温度的变化量。
例如，有一块质量为1kg的铁块，温度从20℃升高到80℃，求铁块的热容。
解析：根据公式Q = m × C × ΔT，我们可以得到C = Q / (m × ΔT)。
代入已知条件，可得C = Q / (1kg × (80℃ - 20℃))。
如果题目给出了热量的变化量Q，我们可以直接代入计算。
如果题目没有给出热量的变化量Q，但给出了其他相关信息，我们可以利用其他公式进行推导。
二、相变热计算题相变热是物质在相变过程中吸收或释放的热量，常用符号表示为Q。
计算相变热时，我们需要利用以下公式：Q = m × L其中，L表示相变潜热，m表示物质的质量。
例如，有一块质量为0.5kg的冰在0℃融化成水，求冰的相变热。
解析：根据公式Q = m × L，我们可以得到L = Q / m。
代入已知条件，可得L= Q / 0.5kg。
如果题目给出了相变热Q，我们可以直接代入计算。
如果题目没有给出相变热Q，但给出了其他相关信息，我们可以利用其他公式进行推导。
三、气体状态方程计算题气体状态方程是描述气体状态的数学表达式，常用的有理想气体状态方程和范德瓦尔斯方程。
在计算题中，我们需要根据已知条件利用气体状态方程求解未知量。
例如，一个气缸中有一定质量的气体，在一定温度和压强下，求气体的体积。
解析：根据理想气体状态方程PV = nRT，我们可以得到V = (nRT) / P。
化学热力学基础计算题分析
化学热力学基础计算题分析泸州天立学校郭小龙化学热力学基础的内容颇为丰富，内容理解起来比较容易，但是在拿到热力学计算题目的时候，往往无从下手。
对于这一现象，主要原因是没有把本节的重点知识串联起来，没有紧密的知识框架。
今天在这里分享一些做题的技巧和方法，当然这里说的只是无机化学中涉及的热力学计算，对于物理化学中涉及的热力学计算不做讨论。
下面通过几道例题来简单的说明。
例题-1：在一弹式热量计中完全燃烧0.30molH2（g）生成H2O（l），热量计中的温度升高5.212K；将2.345g正葵烷[C10H22(l)]完全燃烧，使得热量计中的水温升高了6.862K。
已知H2O（l）的标准摩尔生成热为-285.8kJ/mol，求正葵烷的燃烧热。
分析：①求正葵烷的燃烧热△c H mθ，肯定需要从“2.345g正葵烷[C10H22(l)]完全燃烧，使得热量计中的水温升高了6.862K”结合反应进度ξ来求得。
②该如何求得“2.345g正葵烷[C10H22(l)]完全燃烧，使得热量计中的水温升高了6.862K”的反应热量，这时候要根据“在一弹式热量计中完全燃烧0.30molH2（g）生成H2O（l），热量计中的温度升高5.212K”这一条件来求。
③如何求“完全燃烧0.30molH2（g）生成H2O（l），热量计中的温度升高5.212K”的热量，就需要根据“已知H2O（l）的标准摩尔生成热为-285.8kJ/mol”来求。
因此整个过程的解题思路就清晰了，只需要两个中间量。
即完全燃烧0.30molH2（g）生成H2O（l）的热量，2.345g正葵烷[C10H22(l)]完全燃烧的热量。
解：根据已知H2O（l）的标准摩尔生成热为-285.8kJ/mol，则得到如下结果H2（g）+ 1O2（g）== H2O（l）△r H mθ=-285.8kJ/mol2△r H mθ=-285.8kJ/mol是水的恒压标准反应热，由此可以求得水的恒容标准热，因为题目中涉及的水在弹式热量计中的燃烧，是恒容反应。
高三化学知识点化学反应热力学的计算与分析方法
高三化学知识点化学反应热力学的计算与分析方法化学反应热力学是研究化学反应中的能量变化的学科。
了解化学反应热力学的计算与分析方法，有助于我们理解反应的能量变化、反应速率以及反应的平衡状态。
本文将介绍几种常用的化学反应热力学计算与分析方法。
一、反应焓的计算与分析反应焓是指反应物与生成物之间的焓差。
在化学反应中，焓的变化可以通过实验数据来计算。
一般来说，可以根据反应物和生成物的物质的摩尔数量以及其对应的摩尔焓来计算反应焓。
计算反应焓的公式如下：ΔH = Σ(n产物× ΔH产物) - Σ(n反应物 ×ΔH反应物)其中，ΔH表示反应焓的变化，n表示物质的摩尔数量，ΔH产物表示生成物的摩尔焓，ΔH反应物表示反应物的摩尔焓。
反应焓的计算可以帮助我们了解反应过程中的能量变化。
如果反应焓为正值，表明反应是吸热反应，即反应过程中吸收了热量。
如果反应焓为负值，表明反应是放热反应，即反应过程中释放了热量。
二、反应焓与反应速率的关系分析在化学反应中，反应速率与反应焓之间存在一定的关系。
一般来说，反应焓越大，反应速率越快。
这是因为反应焓的增加意味着反应物的能量状态更高，反应物分子的活动性增加，从而增加了反应的速率。
通过分析反应焓与反应速率的关系，可以帮助我们预测反应的速率变化。
当我们通过实验测得不同温度下的反应速率，并计算出反应焓后，可以利用反应焓与反应速率的关系，推断其他温度下的反应速率。
三、反应焓与反应平衡的关系分析化学反应在到达平衡态时，反应焓也达到最小值或最大值。
这是因为在达到平衡时，反应物转化为生成物与生成物转化为反应物的速率相等，反应过程中净能量的变化趋于零。
通过分析反应焓与反应平衡的关系，可以帮助我们理解平衡态下反应物与生成物的能量变化。
当反应焓为正值时，表明在平衡态下反应物的能量更高，反应偏向于反应物一侧。
当反应焓为负值时，表明在平衡态下生成物的能量更高，反应偏向于生成物一侧。
四、反应焓的实验测定方法实验中常用的测定反应焓的方法包括恒温计量法和恒压量热法。
掌握热力学问题的解题技巧
掌握热力学问题的解题技巧热力学问题作为化学和物理学领域中一门重要的学科，涉及到许多与热能、热传递和热力学性质相关的内容。
解决热力学问题需要掌握一些有效的解题技巧，以提高解题的准确性和高效性。
本文将介绍几种常用的热力学解题技巧，并给出一些具体的示例。
一、利用热力学第一定律解题热力学第一定律是描述能量守恒的定律，通常表示为△U = Q - W，其中△U表示系统的内能变化，Q表示系统从外界吸收的热量，W表示系统对外界做的功。
在解决热力学问题时，我们可以利用这个定律来分析系统内部能量的变化情况。
例如，假设有一个气体容器，在绝热条件下，其容器内的气体经历了一系列过程，我们需要求解这个过程中系统的内能变化△U。
根据热力学第一定律，我们可以通过计算系统吸收的热量Q和对外做的功W来得到△U。
二、应用热力学第二定律解题热力学第二定律描述了热能在两个热源之间传递的方向性，并规定了熵的增加不能自发减少的原理。
在解决热力学问题时，我们可以利用热力学第二定律分析热传递的过程。
例如，我们希望求解一个热机的效率η。
根据热力学第二定律，我们知道η = 1 - Qc / Qh，其中Qc表示冷热源放出的热量，Qh表示热热源吸收的热量。
通过计算这两个热量的比值，我们可以得到热机的效率。
三、利用熵的定义解题熵是一个衡量热力学系统无序度的物理量，常用符号为S。
在热力学问题的解决中，熵是一个十分有用的概念，可以用于定性和定量的分析。
例如，假设有一个封闭系统，在系统内发生了一个可逆过程。
根据热力学第二定律，系统的熵增△S = Qrev / T，其中Qrev表示系统吸收的可逆热量，T表示系统的温度。
通过计算这个熵增量，我们可以判断系统发生的是一个可逆过程还是一个不可逆过程。
四、应用热力学函数解题热力学函数是用来描述热力学系统状态的物理量，如内能U、焓H、自由能F 和吉布斯函数G等。
在解决热力学问题时，我们可以利用这些热力学函数对系统进行分析。
初中物理中的热学题解题技巧如何正确应用热量守恒定律
初中物理中的热学题解题技巧如何正确应用热量守恒定律热学是物理学的一个重要分支，涉及到热力学和热传导等内容。
在初中物理的学习中，我们经常会遇到一些热学题目。
解决热学题目需要掌握一定的解题技巧，并且正确应用热量守恒定律。
本文将介绍几种解题技巧，并且讲解如何正确应用热量守恒定律来解决初中物理中的热学题。
一、解题技巧1. 熟悉相关公式与单位在解决热学题目之前，首先需要熟悉相关的公式和单位。
例如，热量的单位是焦耳（J），热容的单位是焦耳/摄氏度（J/℃），温度的单位是摄氏度（℃）。
熟悉这些单位和计算公式，能够帮助我们更好地理解和解决热学题目。
2. 确定题目类型与解题思路在解决热学题目时，首先要明确题目的类型，并根据题目的条件和要求确定相应的解题思路。
热学题目通常涉及到热传导、热平衡、热容等内容，根据不同的题目类型，我们可以采用不同的解题方法和思路。
3. 绘制热学图示在解决热学题目时，可以通过绘制热学图示将题目中的热量传递、温度变化等情况以图形形式表示出来，这样能够更直观地理解题目中的条件和要求，有助于解决问题。
4. 利用热量守恒定律热量守恒定律是热学中的基本原理之一，它表明在一个封闭系统中，系统内各部分的热量变化之和等于零。
在解决热学题目时，可以利用热量守恒定律来分析和计算热量的变化情况，帮助解决问题。
二、热量守恒定律的正确应用热量守恒定律可以通过以下几个步骤正确应用于解决热学问题：1. 理清问题思路在解决热学题目时，首先要理清问题的思路。
明确给定的条件和要求，确定需要解决的问题。
2. 识别系统和边界根据题目要求，识别出系统和边界。
系统是指需要研究和计算的物体或物质，边界则是系统和外界之间的分界线。
3. 分析热量的变化根据热量守恒定律，分析热量在系统和边界之间的变化情况。
可以通过使用公式Q=mcΔT来计算热量的变化，其中Q代表热量（J），m代表物体的质量（kg），c代表物体的热容（J/℃），ΔT代表温度的变化（℃）。
热学计算题解题技巧
热学计算题解题技巧
解题技巧可以帮助我们更快、更准确地解决热学计算题。
下面是一些常用的解题技巧：
1. 弄清题目要求：仔细阅读题目，理解题目所给条件和要求，明确需要计算的物理量是什么。
2. 确定所用公式：根据题目所涉及的物理量，确定所需要的热学公式。
热学的常用公式包括热传导公式、热辐射公式、热容公式等。
3. 单位转换：确保所用的物理量和公式的单位一致。
如果单位不一致，需要进行适当的单位转换。
4. 确定已知量和未知量：将已知量和未知量在图纸上标出，有助于清晰地理解问题和解题思路。
5. 解题步骤：根据所使用的公式，按照适当的步骤进行计算。
注意计算中的数值精度和有效数字的处理。
6. 检查答案：计算完成后，应该对答案进行检查，确保计算的正确性。
可以通过估算和比较结果与实际情况进行验证。
7. 注意特殊情况：有些热学计算问题可能存在特殊情况，比如边界条件的改变、材料的不均匀性等，需要特别注意这些因素对计算结果的影响。
通过掌握这些解题技巧，可以更好地应对热学计算题，并提高解题的效率和准确性。
高中物理热力学的计算题解题技巧
高中物理热力学的计算题解题技巧热力学是物理学中的一个重要分支，涉及到能量转化和传递的规律。
在高中物理学习中，热力学计算题是一个常见的题型，要求学生掌握一定的计算方法和技巧。
本文将为大家介绍一些解决高中物理热力学计算题的技巧，并通过具体的例题进行说明和分析。
一、热容量计算题热容量是物质吸收或释放热量时所需的能量，通常用C表示。
在计算题中，常常需要根据给定条件计算物体的热容量。
计算热容量的关键是利用物体的质量、比热容和温度变化来进行计算。
例如，有一块质量为200g的铁块，其比热容为0.45J/g℃，将其加热至100℃，求所需的能量。
解题思路：首先，根据物体的质量和比热容，可以求得物体的热容量。
公式为 C = m ×c，其中C表示热容量，m表示质量，c表示比热容。
代入数据可得C = 200g × 0.45J/g℃= 90J/℃。
其次，根据温度变化，可以求得所需的能量。
公式为Q = C × ΔT，其中Q表示能量，ΔT表示温度变化。
代入数据可得Q = 90J/℃ × (100℃ - 0℃) = 9000J。
通过这个例题，我们可以看出解决热容量计算题的关键是使用正确的公式，并将已知条件代入计算。
二、热传导计算题热传导是物质内部或不同物体之间热量的传递过程。
在计算题中，常常需要根据给定条件计算热传导的速率或时间。
计算热传导的关键是利用热传导方程和已知条件进行计算。
例如，有一块铝板，其厚度为2cm，面积为100cm²，温度差为50℃，铝的导热系数为0.5W/(m·℃)，求热传导的速率。
解题思路：首先，根据热传导方程，可以求得热传导的速率。
公式为Q = k × A × ΔT / d，其中Q表示热传导速率，k表示导热系数，A表示面积，ΔT表示温度差，d表示厚度。
将已知条件代入计算可得Q = 0.5W/(m·℃) × 100cm² × 50℃ / 2cm = 1250W。
高中化学反应热力学计算题技巧分享
高中化学反应热力学计算题技巧分享在高中化学学习中，反应热力学是一个重要的内容，它涉及到反应的热效应、熵变和自由能变化等方面。
而在考试中，计算题常常是考查学生对反应热力学的理解和运用能力。
本文将分享一些解决高中化学反应热力学计算题的技巧，帮助学生更好地应对考试。
一、计算热效应热效应是指化学反应在常压下吸热或放热的能力。
常见的热效应计算题有计算反应热、燃烧热和溶解热等。
在计算反应热时，我们可以利用热效应的加和性质，根据已知反应热的数值，计算出所求反应的热效应。
例如，已知反应1的热效应为ΔH1，反应2的热效应为ΔH2，求反应3的热效应ΔH3。
根据热效应的加和性质，我们可以得到ΔH3 = ΔH1 + ΔH2。
二、计算熵变熵变是指化学反应中物质的混乱程度的变化。
在计算熵变时，我们需要考虑反应物和生成物的摩尔数以及状态的变化。
例如，已知反应物A和B的摩尔数分别为nA和nB，生成物C和D的摩尔数分别为nC和nD，求反应的熵变ΔS。
根据熵变的加和性质，我们可以得到ΔS = nC·S(C) + nD·S(D) - nA·S(A) - nB·S(B)，其中S(C)、S(D)、S(A)和S(B)分别为C、D、A和B的摩尔熵。
三、计算自由能变化自由能变化是指化学反应在常温常压下能量的变化。
在计算自由能变化时，我们需要考虑反应物和生成物的摩尔数以及状态的变化，同时还要考虑温度的影响。
例如，已知反应物A和B的摩尔数分别为nA和nB，生成物C和D的摩尔数分别为nC和nD，求反应的自由能变化ΔG。
根据自由能变化的加和性质，我们可以得到ΔG = nC·G(C) + nD·G(D) - nA·G(A) - nB·G(B)，其中G(C)、G(D)、G(A)和G(B)分别为C、D、A和B的摩尔自由能。
综上所述，解决高中化学反应热力学计算题的关键在于理解热效应、熵变和自由能变化的概念，掌握它们的计算方法，并能够灵活运用。
热力学计算题解题思路
始
具体计算 设计路径 。。。。。
末
1. 设计路径
四种常见类型： (1) 理想气体的pVT变化过程
U和H仅为温度的函数，计算公式见2.4.2，2.4.6。 恒温时， ΔU= ΔH=0 ΔS的计算见公式 3.4.2 (*) 混合过程（多种气体同时存在时，标出每一种物质 的分压） T1=700 K 202.65 kPa H2O (g) T2=373 K 101.325 kPa H2O (g)
3）若反应起始温度为298 K，求在一个密封氧弹中
绝热爆炸的最高温度。
298 K 1mol H2 10 mol O2
T2 1mol H2O(g) 9.5 mol O2
298 K 1mol H2O(g) 9.5 mol O2
298 K时，H2(g)的ΔcHmө = -285.83 kJ· mol-1, H2S(g)和
2. 确定始末态
(1) 相变后各相的物质的量（全部相变？部分相变？ 气液相变需结合饱和蒸气压判断。） •方法：假定该相变物质全部以气态存在，计算其分 压。 – 若低于平衡压力，则计算分压即为其实际压力 – 若高于平衡压力，则: • a.若为纯物质，气相不存在，全部液化。 • b.若气相中存在其它不能液化的气体（如 N2），则该相变物质一定是气液共存，其实 际压力即为平衡压力，剩余分压由该不能液 化的气体承担。相变物质在气、液两相的摩 尔数，由道尔顿分压定律计算。
298 K 1mol H2 101.325 kPa 9 mol O2 101.325 kPa
298 K 1mol H2O(g) 101.325 kPa 8.5 mol O2 101.325 kPa
高中物理热学题解题思路
热学计算题解题技巧一、知识储备1、气体的等温、等压、等容变化，理想气体状态方程2、浮力的计算F=ρV g，物体受到的浮力等于它排开气体、液体的重力浮排排3、液体中某一点压强与深度的有关P=ρgh，ρ是液体的密度，h是该点距离液面液的高度差4、在小范围内气体压强处处相等，在大范围内（比如大气层）气体压强也随高度变化5、某一面积上压力的计算：F=P⋅S；某一面积上的压力等于压强乘以面积6、某一平面受力平衡时，压强关系：该平面上面的压强之和等于下面的压强之和7、热力学温度与摄氏温度换算：T=(t+273)K，T是热力学温度，t是摄氏温度8、温度不同，气体的密度会不相同。
给定某一温度T的密度ρ，可以通过等压变化00过程，可以计算出任意温度T下气体的密度9、气体压强的单位，一种是帕斯卡，一种是厘米汞柱c mH g二、关键点1、热学计算题的研究对象通常是一个热学系统，考察的最多的是理想气体，这类题目的套路比较简单。
我们学习理想气体的等温、等压、等容变化以及理想气体状态方程，前提条件都是一定质量的气体，所以我们解题的时候也要找到我们要分析的这个一定质量的气体，通常这个一定质量的气体会在一个密闭空间里，所以解热学计算题，一定要找到这个密闭空间。
2、理想气体的变化方程等式前后对应的是两个稳定的状态（①状态到②状态），所以解题的时候一定要找准这两个状态，这就要求我们通过读题分析清楚整个的变化过程（①状态到②状态再到③状态），同时要确定是等温、等容还是等压过程，还是三个都变化了。
3、所谓的这个热学系统，也就是一定质量的气体，也就是这个密闭空间，只有三个参数：压强P、体积V、温度T,这三个物理量的特点如下表：｛参数物理意义特点压强P 体积V 温度T压强P力学参量体积V几何参量温度T热学参量与热学系统的受力有关系，可以用压强列出受力平衡的方程，通常会在某个平面上列受力平衡方程与密闭空间的几何形状有关系，分析出题目中的几何关系，写出密闭空间的体积的表达式，在列理想气体方程式带入关于温度，需要注意的就是温标的转换，看清题目告诉你的温度是摄氏温度还是热力学温度，我们计算的时候用的是热力学温度，如果题目中给的是摄氏温度，一定要换算成热力学温度所以，我们找到要列方程的这个密闭空间，分析清楚题目中这个密闭空间的变化之后，就要确定他在变化前后两个状态的三个参数的具体数值或者表达式（一定要用题目给定量列方程，不要什么题上来就写 PV T ,比如题目的物理量没有给全，那就先设未知量，再列方程） 4、解决此类题目一般要找三个比较重要的关系：①理想气体变化方程②密闭空间的体积变化③某一水平面，或某一物体的受力平衡方程先说理想气体变化方程，刚才已经分析清楚了变化过程了，根据题目中具体是一个什么 变化（等温、等容、等压），这个方程应该比较好列。
高考物理备考如何应对热力学题型的计算题
高考物理备考如何应对热力学题型的计算题高考物理备考中，热力学题型的计算题往往是许多学生难以应对的难题。
热力学作为物理的重要分支，是描述物质内部和周围的能量变化和传递规律的学科。
在热力学的计算题中，理解题意、掌握计算方法以及培养科学思维都是至关重要的。
本文将从这三个方面，为大家介绍高考物理备考中如何应对热力学题型的计算题。
一、理解题意在应对热力学题型的计算题时，首先要准确地理解题意。
物理学中的热力学计算题往往会给出一些条件和数据，然后需要我们根据这些条件和数据进行一系列的计算。
因此，在解题前，我们要仔细阅读题目，理清题目中给出的条件和要求，确保自己对题目的要求清晰明了。
同时，要注意题目中给出的单位以及是否需要进行单位换算，这对于计算的准确性至关重要。
二、掌握计算方法在热力学计算题中，我们需要掌握各个热力学量的计算方法，例如热容、热传导、功率等。
通过学习掌握这些计算方法，可以帮助我们更好地解决热力学计算题。
另外，热力学计算题中也会涉及到一些公式的运用，例如热量的传导公式、功率的计算公式等。
通过熟练掌握这些公式的运用，我们能够更快、更准确地完成计算题。
三、培养科学思维解决热力学计算题需要培养科学思维，注重逻辑推理和综合运用。
在解题过程中，我们要注重建立正确的思维模型，理清题目中涉及的各个因果关系，合理运用热力学中的各项定律和公式，以及物理学中的基本原理。
此外，在解题过程中，我们要善于化繁为简，将复杂的问题进行分解和转化，提炼出关键信息，从而使问题更易于理解和解答。
总之，高考物理备考中应对热力学题型的计算题，需要我们在理解题意、掌握计算方法和培养科学思维三个方面下功夫。
只有通过充分理解题意，掌握计算方法，并培养科学思维，我们才能在考试中准确、高效地解答热力学计算题，取得好成绩。
因此，在备考过程中，我们要多做题，多总结，不断提高对热力学的理解和运用能力，为高考物理备考奠定坚实的基础。
文章总字数：399字。
工程热力学习题解答-4
第四章 热力学第二定律例 题例4-1 先用电热器使 20 kg 、温度t 0=20 ℃的凉水加热到t 1=80 ℃，然后再与40 kg 、温度为 20 ℃的凉水混合。
求混合后的水温以及电加热和混合这两个过程各自造成的熵产。
水的比定压热容为 4.187 kJ/（kg·K ）；水的膨胀性可忽略。
[编题意图] 实际过程中熵产的计算是本章的重点和难点之一，本题的目的在于检测和练习电热器加热造成的熵产和不等温水混合过程中的熵产的分析计算。
[解题思路] 电加热水过程引起熵产是由于电功转变为热产，水吸收这个热后其自身温度逐渐上升，这是一个不断积累过程，需通过微元热产量g Q δ与水变化的水温T 之比这个微元熵产的积分求得。
要求凉水与热水混合造成的熵产，必须先求出20kg80℃的水放热的熵减与20℃的凉水吸热的熵增，这种内热流造成的熵产也是个逐渐积累的过程，也需积分求得。
整个加热混合造成的总熵产由二者相加得到。
[求解步骤]设混合后的温度为t ，则可写出下列能量方程：()()1120p p m c t t m c t t -=-即 ()()2041878040418720kg kJ /(kg C)C kg kJ /(kg C)C o o o o ⨯⋅⨯-=⨯⋅⨯-..t t 从而解得 t = 40 ℃ （T = 313.15 K ） 电加热过程引起的熵产为1g 0g11g 10d lnT Qp p T Q m c T T S m c TTT δ===⎰⎰353.15K 20kg 4.187kJ/(kg K)ln 293.15K=⨯⋅⨯=15.593 kJ / K 混合过程造成的熵产为i 1012ig 1210d d ln lnTT p p Q p p T T m c T m c T Q T T S m c m c TT T T T δ==+=+⎰⎰⎰313.15K 20kg 4.187kJ/(kg K)ln353.15K313.15K40kg 4.187kJ/(kg K)ln293.15K10.966kJ/K 11.053kJ/K 0.987kJ/K =⨯⋅⨯+⨯⋅⨯=-+= 总的熵产S S S QQ g g g g ikJ /K kJ /K kJ /K =+=+=15593098716580...由于本例中无熵流（将使用电热器加热水看作水内部摩擦生热），根据式（4-12）可知，熵产应等于热力系的熵增。
热力学题解题技巧
热力学题解题技巧热力学是物理学的一个重要分支，主要研究物质的热现象和能量转化规律。
在学习热力学过程中，解题技巧是至关重要的，能够帮助我们更好地理解和应用热力学的基本原理和方程。
本文将介绍一些热力学题解题的技巧和策略，希望能够对广大热力学学习者和爱好者有所帮助。
1. 熟悉基本概念在解热力学题目之前，首先要熟悉基本概念和术语，并理解它们的物理意义。
例如，温度、压力、内能、焓、熵等等，这些概念在热力学中起着重要的作用。
如果对这些概念理解不深入，很难正确应用和解答题目。
2. 弄清题目要求在解题过程中，务必仔细阅读题目要求，明确题目中给出的条件和要求。
这样可以避免在解题过程中出现不必要的错误或遗漏。
有时候，题目中可能会暗示使用某个特定的公式或者方法，需要我们留意并合理运用。
3. 画图/示意图热力学题目中常常涉及到各种循环过程、热机等图像，此时画图或者示意图是很有帮助的。
通过图像可以更清晰地理解问题，并有助于推导和计算。
尤其是对于那些复杂的热力学过程，图像不仅能够理清思路，还能减少计算错误的可能性。
4. 选取适当的热力学定律热力学定律是热力学分析和解题的基础，掌握常用的热力学定律非常重要。
对于不同类型的题目，需要选择合适的热力学定律进行计算和分析。
例如，对于恒温恒容过程，可以运用理想气体状态方程；对于等压过程，可以运用焓的定义等。
5. 应用热力学循环热力学循环是热力学研究的重要内容之一，通过理解和应用热力学循环的特点和性质，可以更好地解答相关题目。
例如，卡诺循环、斯特林循环等，都是热力学中常见的循环过程，在解题过程中可以借助这些循环进行分析和计算。
对于热力学循环的理解，也是考察热力学能力的重要指标。
6. 注意能量守恒和热量传递在解题过程中，要充分利用能量守恒和热量传递的原理。
根据题目的不同要求和条件，确定能量守恒的方程或者进行能量转化和计算。
此外，对于热量传递过程，要注意热量的正负和计算方法，确保数据的正确性。
物理热力学大题解题技巧
物理热力学大题解题技巧热力学是物理学的一个重要分支，它研究的是热现象之间的相互关系以及热现象的宏观规律。
在学习热力学的过程中，许多学生感到困惑，尤其是在处理复杂的大题时。
以下是一些解题技巧，帮助你更好地理解和解决热力学大题。
一、理解热力学基本概念热力学的基本概念是解决大题的基础。
学生需要深入理解热力学中的一些基本概念，如温度、热量、内能、熵等。
对这些概念的理解越深入，越能够准确地把握题目所给出的信息，并选择合适的物理模型进行解题。
二、掌握热力学定律热力学三大定律是解决热力学问题的核心。
学生需要熟练掌握这些定律，理解它们的应用范围和限制条件。
只有当这些定律被正确理解和应用时，才能准确求解热力学大题。
三、理解热量、内能、温度等概念之间的关系热量、内能和温度是热力学中的基本物理量，它们之间有着密切的关系。
学生需要理解这些关系，以及它们在能量转化和转移过程中的作用。
这样可以帮助他们更好地理解热力学现象，并找到解决问题的正确途径。
四、掌握热力学计算方法和公式热力学的计算方法和公式是解决大题的关键。
学生需要熟练掌握这些方法和公式，包括理想气体的状态方程、热容公式、熵的计算公式等。
同时，还需要理解这些公式背后的物理意义，以便在解题时能够灵活运用。
五、熟悉各种热力学现象和实验热力学的现象和实验是理解和应用热力学知识的重要手段。
学生需要了解各种热力学现象和实验的原理、过程和结果，以及它们在日常生活和工业生产中的应用。
这样可以帮助他们更好地理解热力学的知识体系，提高解题能力。
六、注重审题，理解题目要求审题是解题的关键步骤之一。
学生需要认真阅读题目，理解题目的要求和条件，明确解题的目标和思路。
在审题过程中，需要注意题目中提到的每一个细节，不忽略任何关键信息。
此外，还需要将问题分解成若干个简单的步骤，逐步解决每个问题，最后再将结果综合起来得出最终答案。
这种分步骤解题的方法可以帮助学生更好地理解和解决问题。
七、注意物理量的符号和单位物理量的符号和单位是解题中容易出错的地方之一。
热量传递计算问题的解题技巧
热量传递计算问题的解题技巧热量传递计算问题是热力学中的重要内容，它涉及到热量的流动与转移，是解决实际热力学问题的基础。
本文将介绍热量传递计算问题的解题技巧，帮助读者在解决这类问题时能够更加得心应手。
一、热传导问题的解题技巧热传导是通过固体等物质的直接接触而实现的热量传递方式。
在解决热传导问题时，我们需要根据题目所给条件，采用以下的技巧进行计算：1. 热传导定律的运用热传导定律表明，热传导的速率与热传导物质的导热系数、传热截面积和温度梯度之间的关系。
因此，在解题过程中，我们需要根据所给条件计算出各个参数的数值，并利用热传导定律来求解所需的热传导速率。
2. 热传导方程的运用热传导方程描述了热传导过程中热量的传递规律。
在解决特定情况下的热传导问题时，我们需要根据热传导方程的表达式，结合所给边界条件和初始条件，进行适当的变量代换和积分运算，最终得出结果。
二、热对流问题的解题技巧热对流是通过流体介质的流动而实现的热量传递方式。
在解决热对流问题时，我们需要考虑以下的技巧：1. 尺度分析的运用尺度分析是一种常用的工程方法，用于评估主要参数对问题结果的影响程度。
在解决热对流问题时，我们可以通过尺度分析来确定哪些参数是主导的，从而简化计算过程，使问题更易于解决。
2. 强迫对流热传递的计算技巧对于强迫对流热传递问题，我们通常可以利用流体力学中的相关公式来计算传热速率。
例如，在解决流体在管内流动的问题时，我们可以利用纳维-斯托克斯方程和恒温边界条件来求解问题。
三、热辐射问题的解题技巧热辐射是一个特殊的热量传递方式，它不需要介质的存在，可以在真空中传递热量。
在解决热辐射问题时，我们需要注意以下技巧：1. 斯特藩-玻尔兹曼定律的运用斯特藩-玻尔兹曼定律表明，单位面积的物体辐射热量与物体的辐射率和温度的四次方成正比。
因此，在解决热辐射问题时，我们需要根据该定律计算所需的热辐射速率。
2. 辐射传热问题的方法选择对于不同形状和结构的物体，我们需要选择合适的方法来计算辐射传热问题。
工程热力学习题解答-4
第四章 热力学第二定律例 题例4-1 先用电热器使 20 kg 、温度t 0=20 ℃的凉水加热到t 1=80 ℃，然后再与40 kg 、温度为 20 ℃的凉水混合。
求混合后的水温以及电加热和混合这两个过程各自造成的熵产。
水的比定压热容为 4.187 kJ/（kg·K ）；水的膨胀性可忽略。
[编题意图] 实际过程中熵产的计算是本章的重点和难点之一，本题的目的在于检测和练习电热器加热造成的熵产和不等温水混合过程中的熵产的分析计算。
[解题思路] 电加热水过程引起熵产是由于电功转变为热产，水吸收这个热后其自身温度逐渐上升，这是一个不断积累过程，需通过微元热产量g Q δ与水变化的水温T 之比这个微元熵产的积分求得。
要求凉水与热水混合造成的熵产，必须先求出20kg80℃的水放热的熵减与20℃的凉水吸热的熵增，这种内热流造成的熵产也是个逐渐积累的过程，也需积分求得。
整个加热混合造成的总熵产由二者相加得到。
[求解步骤]设混合后的温度为t ，则可写出下列能量方程：()()1120p p m c t t m c t t -=-即 ()()2041878040418720kg kJ /(kg C)C kg kJ /(kg C)C o o o o ⨯⋅⨯-=⨯⋅⨯-..t t 从而解得 t = 40 ℃ （T = 313.15 K ） 电加热过程引起的熵产为1g 0g11g 10d lnT Qp p T Q m c T T S m c TTT δ===⎰⎰353.15K 20kg 4.187kJ/(kg K)ln =⨯⋅⨯=15.593 kJ / K 混合过程造成的熵产为i 1012ig 1210d d ln lnTT p p Q p p T T m c T m c T Q T T S m c m c T T T T T δ==+=+⎰⎰⎰313.15K20kg 4.187kJ/(kg K)ln353.15K313.15K40kg 4.187kJ/(kg K)ln293.15K10.966kJ/K 11.053kJ/K 0.987kJ/K=⨯⋅⨯+⨯⋅⨯=-+= 总的熵产S S S QQ g g g g ikJ /K kJ /K kJ /K =+=+=15593098716580...由于本例中无熵流（将使用电热器加热水看作水内部摩擦生热），根据式（4-12）可知，熵产应等于热力系的熵增。
热力学的内能、焓和热力学函数的计算方法
热力学的内能、焓和热力学函数的计算方法热力学是研究物质系统在恒温条件下，与外界能量交换引起的状态变化及其规律的科学。
在热力学中，内能、焓等概念是描述系统能量状态的重要参数，而热力学函数则是研究系统在各种状态下的性质和规律的重要工具。
本文将对热力学的内能、焓和热力学函数的计算方法进行详细介绍。
1. 内能内能是指系统内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。
它是系统的一种宏观性质，与系统所处的宏观状态有关，而与系统所经历的具体过程无关。
内能的计算方法主要有以下几种：1.微观法：根据分子动能和分子势能的统计分布，计算系统的内能。
对于理想气体，可根据麦克斯韦-玻尔兹曼分布律计算分子动能，再根据系统温度和分子数计算内能。
对于理想溶液和其他复杂系统，可采用相应的微观模型进行计算。
2.宏观法：根据系统所处的宏观状态，运用热力学第一定律和状态方程，计算系统的内能。
例如，在等压过程中，系统的内能变化等于吸收的热量减去对外做的功；在等熵过程中，系统的内能变化等于系统与外界交换的热量。
3.实验法：通过实验测量系统在特定状态下的内能。
例如，在恒压热容实验中，通过测量系统温度变化所吸收的热量，可以计算出系统的内能。
焓是系统在恒压条件下所具有的内能与对外做功能力的总和。
它是一个非常重要的热力学参数，尤其在化学反应热力学和工程热力学领域具有重要意义。
焓的计算方法如下：1.恒压法：在恒压条件下，系统的焓变等于吸收的热量。
根据实验测得的恒压热容和系统温度变化，可以计算出系统的焓变。
2.微观法：根据系统微观粒子的能量分布，计算系统的焓。
对于理想气体，可根据麦克斯韦-玻尔兹曼分布律计算分子动能，再根据系统温度和分子数计算焓。
对于其他复杂系统，可采用相应的微观模型进行计算。
3.焓的计算公式：在恒压条件下，系统的焓可用以下公式表示：[ H = U + pV ]其中，U为系统的内能，p为系统压强，V为系统体积。
3. 热力学函数热力学函数是描述系统在各种状态下的性质和规律的宏观量。
- 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)。
对H2O和N2分别设计路径如下：
373K 3molH2O (l ) 101.325kPa 373K 3molH2O (g ) 101.325kPa
373K 0.254molH 2O (g ) 72kPa
2molN 2 (g )
2molN 2
p 120kPa
p 398.675kPa
将373.15K及50 kPa的水蒸汽100 dm3，恒温可逆
373K 1molH2O (g ) p 50kPa 1molN 2 p 50kPa
373K 1molH2O (g )
373K 1molH2O (g )
初态
373K 0.254molH 2O (g ) p 101.325kPa 0.746molH 2O 境熵变的计算：关键为系统的Q的计算！ Q为实际过程的热。 • 计算方法： • 如果系统实际发生的过程为绝热过程，Q=0 • 如果系统实际发生的过程为等压无非体积 功过程，Q=ΔH • 如果系统实际发生的过程为恒外压过程， Q=ΔU-W
373K下，1mol H2O(g)和1 mol N2的混合物由总压 pө 压缩到 5pө ，求过程的 W,Q,ΔU,ΔH,ΔS,ΔA 和 ΔG 。
末态
建议对不同物种单独设计路径：
373K 0.254molH 2O (g )
p 50kPa
1molN
2
p 101.325kPa
0.746molH 2O (l )
p 101.325kPa
1molN 2 (g )
p 50kPa
p 398.675kPa
• 373 K的恒温恒压容器内有2 mol N2及装于小玻璃瓶内 的3 mol H2O(l)。环境的压力维持120 kPa不变。将小 玻璃瓶打碎，液态水蒸发至平衡态。求过程的 W,Q,ΔU,ΔH,ΔS,ΔA和ΔG。 初态 373K 末态 373K 3molH 2O (g ) p 72kPa 3molH2O (l ) 2molN 2 (g ) p 48kPa 2molN 2 p 120kPa
压缩到10 dm3，试计算此过程的W,Q,ΔU和ΔH。
373.15 K H2O(g) 1.612 mol 50 kPa 100 dm3 373.15 K H2O(g) 1.612 mol 101.325 kPa 49.35 dm3 373.15 K H2O(g) 0.327 mol 101.325 kPa 10 dm3 H2O(l) 1.285 mol 101.325 kPa
• 1、确定始末态 • 2、设计路径 • 3、计算 第3步最不重要！
始
具体计算 设计路径 。。。。。
末
1. 设计路径
四种常见类型： (1) 理想气体的pVT变化过程
U和H仅为温度的函数，计算公式见2.4.2，2.4.6。 恒温时， ΔU= ΔH=0 ΔS的计算见公式 3.4.2 (*) 混合过程（多种气体同时存在时，标出每一种物质 的分压） T1=700 K 202.65 kPa H2O (g) T2=373 K 101.325 kPa H2O (g)
(4) 标准态下的化学反应过程 一般是在298 K下（因为可查表），除非 另有数据。 指每一种反应物和每一种生成物都是纯 态，且处在标准压力下(100 kPa)（反应不一 定恒压！） 反应熵的计算只能查表，不能用反应焓 除以反应温度！
1 mol H2O(l) 298 K 100 kPa 1 mol H2(g) pH2=100 kPa 0.5 mol O2(g) pO2=100 kPa 298 K
2. 确定始末态
(1) 相变后各相的物质的量（全部相变？部分相变？ 气液相变需结合饱和蒸气压判断。） •方法：假定该相变物质全部以气态存在，计算其分 压。 – 若低于平衡压力，则计算分压即为其实际压力 – 若高于平衡压力，则: • a.若为纯物质，气相不存在，全部液化。 • b.若气相中存在其它不能液化的气体（如 N2），则该相变物质一定是气液共存，其实 际压力即为平衡压力，剩余分压由该不能液 化的气体承担。相变物质在气、液两相的摩 尔数，由道尔顿分压定律计算。
T3=300 K 200 kPa H2O (l)
(3) 可逆相变过程 可逆相变，找出温度和平衡压力
正常沸点下，平衡压力为101.325 kPa 其它温度：克-克方程
可以固定温度，找平衡压力，也可以固定 压力，找平衡温度。 ΔG=0。
T2=373 K 101.325 kPa H2O (g) T2=373 K 101.325 kPa H2O (l)
• 在一个装有理想活塞的气缸中，含有温度 为100℃，压力为140 kPa的理想气体混合物， 其中n(N2)=8.1228 mol，n(H2O,g)=9.9279 mol。 今将该气体混合物等温 100℃，可逆压缩到 总压为201.325 kPa的终态，（1）求这时有 多少摩尔的水凝结？（2）求此过程的ΔH， ΔU ， W ， Q ， ΔS ， ΔG 及 ΔA 各为多少？已知 100 ℃ ， 101.325 kPa 下 水 的 摩 尔 汽 化 焓 ΔvapHm=40.67 kJ· mol-1 ， 终 态 时 V(H2O, l) 与 V(H2O, g)相比较V(H2O, l)可忽略不计，且不 考虑N2在水中的溶解。
(2) 凝聚态物质的pVT变化过程 U、H、S、G、A只和温度有关，
恒温时，ΔU=ΔH=ΔS=ΔA=ΔG=0 变温时，ΔU≈ΔH=n*Cp,m*ΔT， ΔS=n*Cp,mln(T2/T1)
理想溶液等温等压的混合过程 ΔU=ΔH=0, ΔS>0, ΔG<0 (P175 表4.6.1)
T2=373 K 100 kPa H2O (l)
(2) 其它需计算末态的过程：如绝热可逆过程、 绝热恒外压过程，恒容混合过程，恒压混合 过程等，用相应的公式计算。
3. 状态函数的计算
ΔG=ΔH-TΔS（等温过程） ΔA=ΔU-TΔS（等温过程）
• 有时是状态函数已知，需要求末态的过程。 如燃烧的最高温度、爆炸的最高温度、压 力，解题过程类似。