热力第一定律 热力第二定律(热力第一定律又称什么-)
1、改变物体内能的两种方式:做功和传热
1、传热有热传导、热对流、热辐射三种不同方式。
2、等价与不等式:功是内能转化为其他形式的能量;热传递是不同物体或同一物体不同部分之间内能的传递。它们对改变内能的作用是相同的。
3、概念区别:温度和内能是状态量,而热量和功是过程量。传热的前提是温差的存在。传递的是热量,而不是温度。其实就是内能的转移。
二、热平衡定律,也称热力学第0定律
1.内容:如果两个系统与第三个系统处于热平衡,则这两个系统也必须彼此处于热平衡。
2、热平衡:如果两个热力学系统相互接触,其状态参数不发生变化,即不发生传热,我们说两个系统已达到热平衡。
3、温度:是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量。其特点是所有达到热平衡的系统都具有相同的温度。如果温度不同且系统处于非平衡状态,则系统中必然存在热交换。
4、热力学温度:用热力学温标表示的温度称为热力学温度。它是国际单位制中七个基本物理量之一。符号为T,单位为开尔文,简称开尔文,符号为K,T=t(摄氏度温标)+273.15K。
5、绝对零度为-273.15摄氏度。这是低温的极限,只能接近而达不到。
三、热力学第一定律
1、内容:一般情况下,如果物体与外界同时发生做功和传热的过程,则外界对物体所做的功W与热量之和物体从外界吸收的Q等于物体的内能。增量
2、数学表达式:
热力学第一定律(1)Q取决于温度变化:当温度升高时,Q0;当温度降低时,Q0。
(2)W取决于体积变化:当V增大时,气体向外做功,W0;当V减小时,外界确实对气体W0做功。
(3)特殊情况:如果气体扩散到真空中,则W=0。
(4)绝热过程Q=0,关键词是“绝热材料”或“快速变化”。
3、变更形式:
4.理想气体的定义
(1)分子间没有相互作用力,分子势能为0。
(2)一定质量的理想气体的内能只与温度有关。
(3)在温度不太低、压力不太高的条件下(常温常压),实际气体可近似视为理想气体。
5.热力学第一定律的理解
(1)做功改变物体的内能:当外界对物体做功时,物体的内能增加;当物体对外做功时,物体的内能减少。在绝热过程中,物体做了多少功,改变了多少内能。
(2)热传递改变物体的内能:外界将热量传递给物体,即物体吸收热量,物体的内能增加;物体向外界传递热量,即物体释放热量,物体的内能减少。传递多少热量,内能就有多少变化。
(3)做功与传热的本质。功引起的内能变化是能量的变化,用功的值来衡量;热传递引起的内能变化就是能量的传递,用热量来衡量。
四、能量守恒定律
1.内容:能量不会凭空产生,也不会凭空消失。它只能从一种形式转换为另一种形式,或者从一个对象转移到其他对象。改造或转让过程中总量保持不变。
2、1型永动机:不消耗任何能量但能连续对外做功的机器,违反能量守恒定律。
五、热力学第二定律
1、热传导的方向性:热传导过程可以自发地从高温物体向低温物体进行,但相反的方向不能自发进行。即热传导具有方向性,是不可逆过程。
2、补充说明:
(1)“自发”过程是指在没有外部干扰的情况下发生的自然过程;(2)热量可以自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体;
(3)热量能从低温物体传递到高温物体,必须有“外界影响或帮助”,即外界必须对其做功。
3.热力学第二定律的两个表达式
(1)克劳修斯陈述:热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
(2)开尔文说法:不可能从单一热源吸收热量并将其完全转化为有用功而不引起其他变化。
4.热机
(1)热机是将内能转化为机械能的装置。其原理是热机从高温热源吸收热量Q1,推动活塞做功W,然后将热量Q2释放给低温热源(冷凝器)。
热力学第二定律的能量守恒表达式(3)热机的效率不可能达到100%。
5、二类永动机
(1)2型永动机理念:只吸收单一热源的热量,并将其完全转化为有用功,而不引起其他变化。
(2)不可能制造2型永动机。它不违反热力学第一定律(也称为能量守恒定律),但违反了热力学第二定律。
(3)原因:虽然所有的机械能都可以转化为内能,但所有的内能都不能转化为机械能而不引起其他变化,即热机的效率不可能达到100%。机械能和内能的转换过程是有方向性的。
6.熵与熵增原理
(1)热力学第二定律的微观意义:一切自发过程总是朝着分子热运动无序度增加的方向进行。
(2)熵:衡量系统无序程度的物理量。系统越混乱,无序程度越高,熵值越大。
(3)熵增原理:在孤立系统中,一切不可逆过程都必须朝着熵增的方向进行。热力学第二定律也称为熵增原理。
7.能量衰减,也叫能量耗散
(1)在熵增加的过程中,所有不可逆过程总会导致能量逐渐失去做功能力,从可用状态变为不可用状态,能量质量下降。
(2)另一种解释:能量转换过程总是伴随着内能的产生,分子无序程度增加。同时,内部能量消散到周围环境中,无法再次收集利用。
物理高考考点:热第一、第二定律mbd.baidu.com/newspage/data/landingshare?pageType=1isBdboxFrom=1context=%7B%22nid%22%3A%22news_%22%2C%22sourceFrom%22%3A%22bjh%22%7D