热学公式
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热力学公式总结热力学是研究物质的能量转化和传递规律的科学。
在热力学的研究中,有一些重要的公式被广泛应用于不同领域,从工程到物理学。
下面将对一些常用的热力学公式进行总结,以便更好地理解和应用这些公式。
1. 热力学第一定律:能量守恒定律热力学第一定律是热力学的基本定律之一,它表明能量在系统中的转移和转化都是根据能量守恒定律进行的。
它可以表达为:系统的内能的增量等于系统所吸收的热量与所做的功的和。
这个公式的意义在于说明了能量是不会消失的,只会发生转化。
2. 热力学第二定律:熵增原理热力学第二定律是热力学的另一个重要定律,它描述了自然界中热量传递的方向性。
它可以表达为:孤立系统的熵不会减少,只会增加或保持不变。
这个公式的意义在于说明了自然界的趋势是向着熵增的方向发展,即系统的无序度会增加。
3. 热力学第三定律:绝对零度不可达性热力学第三定律是热力学中的一个重要定律,它表明在温度接近绝对零度时,系统的熵趋向于一个极小值,即趋向于零。
这个公式的意义在于说明了绝对零度是无法达到的,因为系统的熵无法减少到零。
4. 理想气体状态方程理想气体状态方程是描述理想气体行为的方程,它可以表达为PV=nRT,其中P表示气体的压强,V表示气体的体积,n表示气体的物质量,R表示气体常数,T表示气体的温度。
这个公式的意义在于描述了理想气体的状态与其它参数之间的关系。
总结:热力学公式是描述能量转化和传递规律的工具,它们在热力学的研究和应用中发挥着重要作用。
通过理解和应用这些公式,我们可以更好地理解和解释自然界中的现象,同时也能够指导工程和科学研究的实践。
热力学公式的研究是热力学的基础,也是探索能量转化和传递规律的重要途径之一。
通过不断深入研究和应用,我们可以进一步推动热力学的发展,并为人类社会的进步做出更大的贡献。
化学热力学公式范文化学热力学是研究化学反应中能量变化的分支学科。
它探讨了化学反应的能量变化、热力学函数、斯托克斯方程等重要的概念和原理。
在化学热力学中,有一些重要的公式用于计算和描述化学反应中的能量变化。
下面是一些常见的化学热力学公式。
1.热力学第一定律:热力学第一定律表述了内能与热和功之间的关系:△U=q+w其中,△U代表系统的内能变化,q代表系统吸收或释放的热量,w 代表系统所做的功。
2.哈斯定律:哈斯定律又被称为恒定维持恒定定律,它表明在恒温、恒压条件下,其中一化学反应的焓变等于其发生化学反应时释放或吸收的热量。
△H=q其中,△H代表化学反应的焓变,q代表系统吸收或释放的热量。
3.熵变公式:熵变公式描述了化学反应中系统熵的变化:△S=∑νS产物-∑νS反应物其中,△S代表系统熵的变化,ν为反应物或产物的化学方程式中的系数,S代表熵。
4.标准熵变公式:标准熵变公式是根据标准状态下的熵值计算系统熵变的公式:△S°=∑νS°产物-∑νS°反应物其中,△S°代表标准熵变,ν为反应物或产物的化学方程式中的系数,S°代表标准熵。
5.阿伦尼乌斯方程:阿伦尼乌斯方程描述了化学反应速率与温度之间的关系:k=Ae^(-Ea/RT)其中,k代表反应速率常数,A为频率因子,Ea为活化能,R为气体常量,T为温度。
6.伊藤方程:伊藤方程描述了溶液的活度与浓度之间的关系:ln(ai) = ln(ci) + Bi∑cj + ∑∑Aijci其中,ai代表溶液中组分i的活度,ci代表溶液中组分i的浓度,Bi和Aij为常数。
7.斯托克斯方程:斯托克斯方程用于描述流体中的粘滞阻力与粘度之间的关系:F = 6πηrv其中,F代表液体中粘滞阻力的大小,η代表液体的粘度,r为物体的半径,v为物体在液体中的速度。
除了以上列举的一些常见的化学热力学公式,还有很多其他的公式被用于描述不同的化学过程和现象。
热学公式整理
以下是一些常用的热学公式整理:
1. 热传导公式:Q = k * A * ΔT / L
其中,Q表示传热量,k表示热传导系数,A表示传热面积,ΔT表示温度差,L表示传热距离。
2. 热辐射公式:Q = σ * A * ε * T^4
其中,Q表示辐射热能,σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数,A表
示辐射面积,ε表示表面发射率,T表示绝对温度。
3. 热膨胀公式:ΔL = α * L * ΔT
其中,ΔL表示长度变化,α表示线膨胀系数,L表示原长度,ΔT表示温度变化。
4. 热容公式:Q = mcΔT
其中,Q表示吸热量或放热量,m表示物体质量,c表示比
热容,ΔT表示温度变化。
5. 热力学第一定律:ΔU = Q - W
其中,ΔU表示内能变化,Q表示吸热量,W表示功。
6. 熵变公式:ΔS = Q / T
其中,ΔS表示熵变,Q表示吸热量或放热量,T表示温度。
热力学四个基本公式
1. 第一定律:能量守恒定律
这一定律也被称为能量守恒定律,反映了能量在物质变化过程中的不灭性和不可创性。
简而言之,能量不会凭空消失,也不会从虚无中突然出现,而是在各种物质变化的过程中被转化和传递。
数学表达式:ΔU = Q - W
其中,ΔU表示系统内部的能量变化,Q表示系统从外界吸收
的热能,W表示系统对外界做功。
2. 第二定律:熵增加定律
熵是描述一个系统的无序度量,且在热力学中有着极其重要的作用。
熵增加定律是指在自然界中,任何一个孤立系统的熵都不可能相等或减少,而只能增加。
简而言之,自然界中的任何过程都趋向于更加无序和混乱。
数学表达式:ΔS ≥ Q/T
其中,ΔS表示系统的熵变,Q表示系统从外界吸收的热能,T 表示系统的温度。
3. 第三定律:绝对零度不能达到定律
绝对零度是指温度为零开尔文的状态,也是绝对零度热力学温标的起点。
根据第三定律,无论如何降低温度,都无法达到绝对零度的状态。
简而言之,绝对零度是物质世界中的温度极限。
数学表达式:k → 0时,S → 0
其中,k表示系统的热容量比值,S表示系统的熵。
4. 能量-熵互化定律
能量和熵在热力学中占据着同等重要的地位,而且还存在着一种关系:能量和熵可以在一定条件下互相转化。
简而言之,能量和熵之间不存在一种绝对隔离的关系。
数学表达式:ΔG = ΔH - TΔS
其中,ΔG表示系统的自由能变化,ΔH表示系统内部的焓变化,ΔS表示系统的熵变。
化学热力学公式范文1.焓变(ΔH)公式焓是温度和压力下系统能量的度量,焓变是反应过程中焓的变化。
焓变可以通过以下公式计算:ΔH=H(产物)-H(反应物)其中,H(产物)和H(反应物)分别代表产物和反应物的焓。
焓变公式表明焓的变化等于产物的焓减去反应物的焓。
2.熵变(ΔS)公式熵是表示系统混乱程度的度量,熵变是反应过程中熵的变化。
熵变可以通过以下公式计算:ΔS=S(产物)-S(反应物)其中,S(产物)和S(反应物)分别代表产物和反应物的熵。
熵变公式表明熵的变化等于产物的熵减去反应物的熵。
3.自由能变(ΔG)公式自由能是描述系统能量可利用程度的度量,自由能变是反应过程中自由能的变化。
自由能变可以通过以下公式计算:ΔG=ΔH-TΔS其中,ΔH代表焓变,ΔS代表熵变,T代表温度。
自由能变公式表明自由能变化等于焓变减去温度乘以熵变。
4.热力学平衡常数(K)热力学平衡常数描述了反应在平衡状态下的相对浓度。
它可以通过以下公式计算:K=(活化能的速率常数的乘积)/(反应物的速率常数的乘积)其中,速率常数与反应物浓度相关。
热力学平衡常数公式表明平衡常数等于反应速率的比值。
5.标准生成焓(ΔH°f)公式标准生成焓是指在标准状态下生成反应物所释放或吸收的能量。
标准生成焓可以通过以下公式计算:ΔH°f=ΣnΔH°f(产物)-ΣmΔH°f(反应物)其中,Σn表示反应物的摩尔数,Σm表示产物的摩尔数。
标准生成焓公式表明标准生成焓等于产物的标准生成焓减去反应物的标准生成焓。
6.吉布斯自由能变(ΔG°)公式吉布斯自由能是描述系统在恒温恒压下能量可利用程度的度量,吉布斯自由能变是反应过程中吉布斯自由能的变化。
吉布斯自由能变可以通过以下公式计算:ΔG°=ΔH°-TΔS°其中,ΔH°代表标准焓变,ΔS°代表标准熵变,T代表温度。
吉布斯自由能变公式表明吉布斯自由能变化等于标准焓变减去温度乘以标准熵变。
热学三大公式
热学是物理学中的一个重要分支,涉及到热量、热力学能量、热传递等方面的知识。
在热学中,有三个非常重要的公式,分别是:
1. 热力学第一定律公式:Q = U + W
这个公式表示热量 Q 等于内能 U 加上摩擦功 W。
它表明了热量和内能之间的关系,说明了热传递的根本原因是物体之间的内能差异。
这个公式在解释热传递现象和计算热传递的热量时非常有用。
2. 热力学第二定律公式:N = Q - W
这个公式表示净热量 N 等于热量传递 W 减去摩擦功 N。
它表明了热量传递的方向和热量传递的多少取决于内能差异的大小,而与摩擦功无关。
这个公式在解释热传递的规律和计算热量传递的效率时非常有用。
3. 热力学第三定律公式:热量不可能自发地从低温物体传到高
温物体
这个公式表示热量传递是一种自发的过程,也就是说,热量传递是从高温物体向低温物体传递的。
这个公式表明了热传递是一种不可避免的自然现象,同时也说明了热量传递的根本原因是物体之间的内能差异。
这个公式在解释热传递现象和计算热传递的热量时非常有用。
这三个公式是热学中最基本的公式,对于理解热学概念和应用具有非常重要的意义。
此外,热学还有很多其他的公式和规律,例如热力学第二定律的另一种表述方式——熵增定律,以及热力学第三定律的应用,等等,这些都需要深入学习才能掌握。
热 学 公 式1.理想气体温标定义:TP 0TP273.16 K limp pT p →=⋅(定体) 2.摄氏温度t 与热力学温度T 之间的关系:o/C /K 273.15t T =- 华氏温度F t 与摄氏温度t 之间的关系:F 9325t t =+ 3.理想气体状态方程:pV RT ν=1 mol 范德瓦耳斯气体状态方程:m 2m()()ap V b RT V +-= 其中摩尔气体常量118.31 J mol K R --=⋅⋅或2118.2110 atm L mol K R ---=⨯⋅⋅⋅ 昂内斯方程(1 mol):23m pV A Bp Cp Dp =++++,其中B C D >>>>。
4.微观量与宏观量的关系:p nkT =,kt 23p n ε=,kt 32kT ε=, 其中玻耳兹曼常量:231.3810 J/K k -=⨯。
5.道尔顿分压定律:12n p p p p =+++6.标准状况下气体分子的数密度(洛施密特数)2530 2.6910/m n =⨯; 标准状况下空气密度31.29 kg/m ρ=空气。
7.分子力的伦纳德-琼斯势:126p ()4[()()]E r rrσσε=-,其中ε为势阱深度,σ=,特别适用于惰性气体,该分子力(势)大致对应于昂内斯气体;其中0r 为平衡位置距离,简称平衡距离。
8.分子力的弱引力刚性球模型(苏则朗模型):p 60, ()(), r d E r d r d rφ+∞<⎧⎪=⎨-≥⎪⎩,其中0φ为势阱深度,该分子力对应于范德瓦耳斯气体。
9.麦克斯韦速率分布函数(概率密度):23/222d ()4π()e d 2πmv kTN m f v v N v kT-==,其简便形式:22()d e d u f v v u -=,其中约化速率p v u v =。
10.三个分子速率的统计平均值:最概然速率:p v ==v ==方均根速率:rms v ===11.麦克斯韦速度分布律:22232()/2d e d d d 2πx y z m v v v kTx y z N m v v v N kT -++⎛⎫= ⎪⎝⎭,其中 x 方向速度分布律:21/2/2d ed 2πxx v mv kTx N m v N kT -⎛⎫= ⎪⎝⎭, 引入约化速度分量px vv ξ=后,上式可简化为2d ()d d x v x x N f v v N ξξ-==。
初中物理热学公式一、比热容:定义公式:c=Q mt、公式中各量及其单位1)Q——热量——J(2)m——质量——kg3)t——高升的温度(末温t—初温to)——o C(“高升到”指末温,“高升了”就是指高升的温度)4)c——比热容——J/(kg.o C)二、热量的计算公式:(一)Q=cm t (物体汲取或放出的热量与物质的比热容、物体的质量、高升或降低的温度都有关)Q吸=cm(t-t0);Q放=cm(t0-t)】1.各量及其单位:(1)Q——(汲取或放出的)热量——J(2)c——比热容——J/(kg.O C)(3)m——质量——kg(4)t——变化温度——OCA.关于吸热来说,t是指高升的温度,t=t—t;关于放热来说,t是指降低的温度,t=t—t00B.“高升多少℃”“高升了多少℃”“降低多少℃”“降低了多少℃”是指t;“高升到多少℃”“降低到多少℃”是指末温t2.各量的关系:(1)在Q和c一准时,t与m成反比(2)在Q和m一准时,t与C成反比;(3)在Q和t一准时,m与c成反比;(4)在c和m一准时,Q与t成正比;(5)在c和t一准时,Q与m成正比;(6)在m和t一准时,Q与c成正比。
(二)、变形公式:(1)t=Q(求变化温度)(2)m=Q(求质量)(3)c=Q(求比热)cm c t mt三、燃料焚烧放热公式:1、固体、液体燃料:Q放=qm(1)各量及其单位:Q放——燃料焚烧放出的热量——J q——热值——J/kgm——质量——kg(2)各量的关系:在q一准时,Q放与m成正比;在m一准时,Q放与q成正比;在Q放一准时,m与q成反比(3)变形式:q=Q放(已知质量和放热,求热值);mQ放m(已知热值和放热,求质量)q2、气体燃料:Q 放=qv(1)各量及其单位:Q 放——燃料焚烧放出的热量——Jq ——热值—— J/m3 V ——体积——m3(2)各量的关系:在q 一准时,Q 放与V 成正比;在V 一准时,Q 放与q 成正比;在 Q 放一准时,V 与q成反比(3)变形式:q=Q 放(已知体积和放热,求热值) ;VQ 放V (已知热值和放热,求体积)q四、效率问题效率——实用能量与总能量之比 (一)、锅炉的效率、定义:锅炉热效率是指有效利用的那部分(被加热物质汲取)的热量与燃料完整焚烧所开释的热量之比。
物理高考知识点热学公式热学是物理学中一个重要的分支,它研究的是热量与能量的转化以及物体的热力学性质。
在高考物理考试中,热学是一个新的考点,涉及到的公式较多,掌握这些公式对于顺利完成考试是非常关键的。
在本文中,我们将详细介绍一些热学的常用公式。
首先,让我们从热学的基本公式开始讨论。
热学中最基本的公式是热传导定律,即导热速率与温度梯度成正比。
它可以用下面的公式表示:Q = kA(T2 - T1)/d其中,Q表示通过材料的热量,k表示导热系数,A表示材料的面积,T2和T1分别代表材料上下两侧的温度,d表示材料的厚度。
另一个重要的热学公式是热容公式,用来计算物体在温度变化过程中吸收或释放的热量。
热容可以通过下面的公式来计算: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。
在热学中还有一个重要的概念是热力学第一定律,也就是能量守恒定律。
根据热力学第一定律,能量在系统与环境之间可以相互转化,总能量保持不变。
这个定律可以用下面的公式表示: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表示系统对外做的功。
热力学第二定律是热学中的另一个重要概念。
它描述了自然界中热量只能从高温物体流向低温物体的事实。
根据热力学第二定律,热量不能自发地从低温物体传递到高温物体,这个过程需要外界做功。
热力学第二定律可以通过下面的公式表示:η = W/Qh其中,η表示热机的效率,W表示热机输出的功,Qh表示从热源吸收的热量。
除了以上一些基本的热学公式外,还有一些与特定情境相关的公式。
比如,当我们研究气体的热力学性质时,需要用到理想气体状态方程:PV = nRT其中,P表示气体的压力,V表示气体的体积,n表示气体的物质的量,R表示气体常数,T表示气体的温度。
此外,热学中还有一些用于计算各种热力学过程的公式,比如绝热过程和等容过程的公式。
在考试中,我们需要根据具体题目的要求来使用这些公式。
初三物理热值公式物理教师可以通过带领学生熟记物理公式,巩固物理知识。
下面是我为大家整理的初三物理热值公式,欢迎阅读参考。
初三物理热值公式:热学公式 C水=4.2×103J/(Kg·℃)1、吸热:Q吸=Cm(t-t0)=CmΔt2、放热:Q放=Cm(t0-t)=CmΔt3、热值:q=Q/m4、炉子和热机的效率:η=Q有效利用/Q燃料总功公式W总=FS (S=nh) W总=W有/η W总= W有+W额 W总=P总t燃料燃烧放热公式Q吸=mq 或Q吸=Vq(适用于天然气等)欧姆定律:I=U/R焦耳定律:(1)Q=I2Rt普适公式)(2)Q=UIt=Pt=UQ电量=U2t/R (纯电阻公式)功率公式P=W/t P=W/t= Fs/t=Fv (v=P/F)功率可分为电功率,力的功率等。
故计算公式也有所不同。
P表示电功率 W表示电功 t表示时间,公式p=w/t 表示单位时间内做功的多少,所以用电功除以时间表示电功率公式w=p*t与公式t=w/p由上面那个公式用数学方法推导出来的电功:(1)W=UIt=Pt=UQ(普适公式)(2)W=I2Rt=U2t/R(纯电阻公式)电功率:(1)P=W/t=UI(普适公式)(2)P=I2R=U2/R(纯电阻公式)功的公式W=FS 把物体举高时W=Gh W=Pt有用功公式公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW 总斜面:W有用=Gh定义:对人们有用的功。
定值电阻:(1)I1/I2=U1/U2(2)P1/P2=I1^2/I2^2(3)P1/P2=U1^2/U2^2机械效率公式η=W有/W总η=P有/ P总(在滑轮组中η=G/Fn)(1)η=G/ nF(竖直方向)(2)η=G/(G+G动) (竖直方向不计摩擦)(3)η=f / nF (水平方向)串联电路:(1)I=I1=I2(2)U=U1+U2(3)R=R1+R2 (1)、W=UIt=Pt=UQ (普适公式)以上是由我分享的初三物理热值公式全部内容,希望对你的考试有帮助。
1、热力学第零定律在不受外界影响的条件下,两个热力学系统同时与第三个热力学系统处于热平衡,则两个热力学系统也必定处于热平衡。
2、在宏观上,温度是决定一系统是否与其它系统处于热平衡的物理量。
一切互为热平衡的系统都具有相同的温度值。
开氏温标 理想气体定律:P tr 为气体温度计在水的三相点时的压强。
热力学温度与摄氏温度的关系: t = T- 273.15物态或状态方程 1、玻意耳定律P V = C (当T 不变) 2、盖吕萨克定律V = V 0(1 + αV t ) (P 不变) 气体膨胀系数αV 3、查理定律P = P 0( 1 + αP t ) (V 不变) 气体压强系数 αP①该三条定律近似地适用于所有气体,只要温度不太低,则气体愈稀薄(低压气体),以上三式就能愈准确地描述气体状态的变化;②在气体无限稀薄的极限下,所有气体的αV 、αP 趋于共同的极限α ,其数值约为1/273。
αV =αP = 1/T 0=1/273 理想气体物态方程 1、同一成份(A )同一状态之间关系(门捷列夫-克拉珀龙方程)PV = ν RT =(M/M mol )RT γ为混合气体的总摩尔数γ1+γ2 (B )同一系统不同平衡态之间关系: P 1V 1 / T 1 = P 2V 2 / T 2 2、道尔顿分压定律混合气体总压强等于各种组分的分压强之和。
P = P 1+P 2+……+P n3、几种成份:P = P 1 + P 2 + ...... + P n = ( ν1 + ν2 + ......+ νn )RT/ VR = 8.31 J mol -1 K -1称为普适气体常量。
阿伏伽德罗常数:N A = 6.02× 10 23 mol -1理想气体的微观模型无外场时,分子在各处出现的概率相同 N 个分子给予器壁的压强n :分子数密度分子热运动平均平动动能 压强公式:trX XK X T 16.273)(=0()PV T P Rγ=()273.16limtr P trP T P K P →=⋅单位时间内碰在单位面积器壁上平均分子数理想气体物态方程的另一种形式k = R/N A = 1.38×10-23 J K -1温度的微观意义 温度是平衡态系统的微观粒子热运动程度强弱的量度。
方均根速率分子互作用势能曲线分子力是一种保守力,保守力所作负功等于势能的增量F = -dE P / dr 范德瓦尔斯方程1mol 气体的范德瓦尔斯方程为对于 M kg 气体的范德瓦尔斯方程为 各向同性的固体与液体状态方程 V=V (P ,T )可以互为函数描述;则 引入两个反映系统重要特性的物理量: 等压体膨胀系数:等温压缩系数: 则 dV=αVdT-β(1)若dV=0,则dP= (α(2)在一定温度范围内α 、β可近似为常数,准确一级近似,可得简单固体与液体的状态方程为:V=V 0[1+ α(T-T 0)- β(P-P 0)] ;------------------------------------------------------------------------------- 准静态过程 只有准静态过程才能在P-V 等状态图上表示可逆过程 过程的每一步可向相反方向进行,而不引起外界的任何变化;反之称为不可逆过程.在热力学中,只有过程进行得无限缓慢且没有摩擦等引起机械能耗散的准静态过程,才可能是可逆过程。
注意:不可逆过程并不是逆过程不能实现的过程,只是其实现必然要引起外界的变化。
功的几何意义: 功在数值上等于P ~V 图上过程曲线下的面积。
功的数值不仅与体系的初、终态有关,而且与所经历的途径或过程有关,只要过程的路径不同功的数值也将不同理想气体在几种可逆过程中功的计算1、等体过程 特征: dV = 0, A = 02、等温过程 特征: dT = 0 dU = 0 手写62P nv mv Γ==A PV vRT vN kT==nkTV kTvN P A ==2332P n nkT kTεε==⇒=22133322molkT RT mv kT v m M =⇒==3、等压过程特征:dP=0第一类永动机 :不消耗任何形式的能量而能对外作功的机械是不能制作出来的。
内能定理 系统在从同一初态变为同一末态的绝热过程中,外界对系统作的功是一个恒量,这一恒量就定义为内能的改变量,即U 2 — U 1 = A绝热. 内能的改变只决定于初、末状态而与所经历过程无关。
热力学第一定律 该定律表达了内能、热量和功三者之间的数量关系,适用于自然界中在平衡态之间发生任何过程。
Q---吸热为 + , 放热为- U 2-U 1---系统的内能增量A---系统对外作功 +,外界对系统作功-功、热量和所经历的过程有关,而内能改变只决定于初末态和过程无关。
微分形式 积分形式热容:在一定过程中,体系吸收热量Q 与温度T 的变化率。
即热容 C= dQ/Dt 摩尔热容:体系为单位摩尔 C m (J•mol -1•K -1)比热(容):体系为单位质量 C M (J•kg -1•K -1)一、 定体热容与内能在等体过程中,dV = 0 ,(△Q )V = △U任何物体在等体过程中吸收的热量就等于它内能的增量。
定体热容:C V = mC V ,M = γC V,m C V,m --- 称定体摩尔热容 二、定压热容与焓在定压过程中, (△Q )p = △( U + PV ) 态函数焓为:H = U + PV 定压热容:C p = mC p,M = γC p Cp,m --- 称定压摩尔热容在等压过程中吸收的热量等于焓的增量。
理想气体的定压摩尔热容 C p,m 和定体摩尔热容 C V.m 都是常数。
第一定律对气体的应用在自由膨胀过程中A=0,恒有U 1 ( T 1 ,V 1 ) = U 2 ( T 2 ,V 2 ) = 常量 绝热过程:Q = 0 焦耳定律实验表明:气体的温度是不变的,自由膨胀是等内能过程。
①容器中气体压强较低,温度维持在常温下,可认为是理想气体;2121MA P V -V (M molR T T ==-())0lim V T V VU U T T C∆→⎛⎫⎛⎫∆∂== ⎪ ⎪⎝∆⎭∂⎝⎭0H H lim p T p pT T C∆→⎛⎫⎛⎫∆∂== ⎪ ⎪⎝∆⎭∂⎝⎭②理想气体内能仅是温度函数,与体积无关;③理想气体的宏观特性:严格满足理想气体状态方程、道尔顿分压定律、阿伏伽德罗定律和焦耳定律。
气体的内能与压强(体积)无关,仅是温度函数 4、理想气体定体热容及内能5、理想气体定压热容及焓6、迈耶公式小结:理想气体的等压、等体、等温过程理想气体准静态过程的第一定律表达式1、等体过程2、等压过程在等压膨胀过程中,理想气体所吸收热量,一部分用于增加气体的内能,另一部分用于气体对外作功,这正是定压摩尔热容大于定容摩尔热容的原因。
三、绝热过程 特征:dQ = 0 手写理想气体绝热方程 (1)泊松方程(2)绝热线与等温线的比较 多方过程热机循环循环过程的特点:经一个循环后系统的内能不变;即△U = 0 净功:A = 循环过程曲线所包围的面积=Q 1-Q 2 正循环-热机P-V 图中循环过程沿顺时针方向进行工质经一循环从高温热源吸热Q 1>0,在低温热源放热Q 2, 对外输出净功A>0 热机效率逆循环-致冷机,,P m V m C C R-=⎰=-⇒⎪⎭⎪⎬⎫===21,12,,T T m V m V m V dT C U U dT C dU dQ dT dU C γγ⎰=-⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫==+==+=21,12,,)(T T m P m P m m p dT C H H dT C dH dT dH C RT T U H PV U Q γγγdTC dU m V ,γ=PdVdT C dQ mV +=,γ⎰=⇒=21,,T T m V m V dTC Q dT CdQ γγ⎰⎰=-=-=2121,12,12T T m V T T m P dT C U U dT C H H Q γγ,212121()()ln V m Q C T T P V V V Q A RT V γγ=-+-=-=P-V 图中循环过程沿逆时针方向进行;工质经一循环, 外界必须对系统做功, 系统从低温热源吸热Q 2, 向高温热源放热Q 1, 使低温热源温度更低循环效果:利用外界作功将热量从低温处送到高温处。
制冷系数卡诺热机卡诺热机的效率理想气体卡诺循环的效率只由高温热源和低温热源的温度决定.两个热源的温度差越大,从高温热源所吸取的热量 Q 1 的利用率越高,这是提高热机效率的方向之一卡诺机致冷系数为低温热源温度越低,温差越大,致冷系数越小焦耳-汤姆孙实验节流过程是不可逆的绝热过程焦耳 — 汤姆孙效应:对于理想气体,经多孔塞膨胀后不会发生温度的改变。
对于实际气体,若气体种类不同,初末态温度、压强不同,节流前后温度变化就不同; 一般的气体(氮、氧、空气),在常温下节流后温度都降低,这称为节流致冷效应; 但对于氢气、氦气,在常温下节流后温度反而升高,这称为负节流效应在绝热条件下,高压气体经过多孔塞流到低压一边的稳定流动过程称为节流过程 气体在节流过程中是绝热的,外力对气体所作的功应等于气体内能的增量。
绝热过程: Q = 0,U 2 - U 1 = P 1V 1 -P 2V 2 ,U 1 + P 1V 1 = U 2 + P 2V 2.绝热节流过程前后的焓不变,即 H 2 = H 1 焦耳-汤姆孙系数 ------------------------------------------------------------------------------ 第二定律的开尔文表述不可能制造成功一种循环动作的机器,它只从单一热源吸热使之全部变为有用功而对外界不产生其它影响。
第二定律的克劳修斯表述热量不可能自发地从低温热源传给高温热源。
利用四种不可逆因素判别可逆与不可逆任何一不可逆过程中必包含有四种不可逆因素中的某一个或几个。
这四种不可逆因素是: 耗散不可逆因素、力学不可逆因素、热学不可逆因素、化学不可逆因素。
第二定律实质在一切与热相联系的自然现象中它们自发地实现的过程都是不可逆的。
第二定律能从热量自发流动的方向判别出物体温度的高低。
卡诺定理1. 工作于相同高温热源 T 1 及相同低温热源 T 2 之间的一切可逆热机的效率都相等,与工作物质无关,都为:2122Q Q Q A Q -==εH i pT)(∂∂=α2. 工作于相同高温热源 T 1 及相同低温热源 T 2 之间的一切不可逆热机的效率都不可能大于可逆热机的效率。