热学917
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南京航空航天大学2011年硕士研究生入学考试初试试题 A卷 科目代码: 917满分: 150 分科目名称: 工程热力学(专业学位)注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项;②所有答案必须写在答题纸上,写在本试题纸或草稿纸上均无效;③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回!一、 简答题(每题6分,共计60分)1.孤立系统内工质的温度不可能改变。
请判断该说法是否正确并简要说明原因。
2.有人说一个闭口系统经历一个不可逆的热力过程后,该闭口系统的熵必然增加。
请判断该说法是否正确,并简要说明原因。
3.不可逆过程指系统无法回到初态的过程。
请判断该说法是否正确并简要说明原因。
4.根据热力学第二定律,热量不可能百分之百的转化为功。
请判断该说法是否正确并简要说明原因。
5.在热交换器中,由于理想状态下低温工质百分之百的吸收了高温工质传递的热量,因此此时不存在做功能力的损失。
请判断该说法是否正确并简要说明原因。
6.由热力学第二定律可知,工作在给定的高、低温热源间的不可逆热机效率和输出的功都要小于可逆热机。
请判断该说法是否正确并简要说明原因。
7.为了使理想气体的运动速度增加,必须要使用渐缩喷管。
请请判断该说法是否正确并简要说明原因。
8.请简要说明在多级压缩中采用级间冷却的目的和优点。
9.相同的温度和总压力条件下,湿空气和干空气的密度那个大?请简要分析并说明原因。
10.根据卡诺定律,为了提高燃气轮机装置中的理想定压加热循环的效率,可以采用提高循环中最高温度的方法来实现。
请判断该说法是否正确并简要说明原因。
二、 作图和分析题(每题15分,共计30分)1.1kg的理想气体由初始状态绝对压力p1=2bar, t1=10o C,经历某一多变过程变化至绝对压力p2=10bar,t2=60o C。
请在p‐v图和T‐s图上表示出该多变过程,并在T‐s图上利用面积表示出经历此多变过程后,该理想气体的内能和焓的变化。
假设理想气体k=1.4。
2.利用T‐s图来分析,在内燃机循环最高压力和吸热量保持不变的情况下,定容加热循环、定压加热循环和混合加热循环中哪种循环热效率最高。
热学公式高考知识点热学是物理学中的一个重要分支,主要研究物质的热现象和热力学规律。
在高考中,热学知识是必考内容之一。
了解和掌握热学公式是解答相关题目的关键。
本文将介绍一些高考中常见的热学公式和相应的知识点,以帮助考生们在考试中取得好成绩。
1. 热力学第一定律热力学第一定律描述了热量和其他形式能量之间的转换关系。
根据热力学第一定律,系统的内能变化等于系统所吸收的热量减去系统所做的功。
ΔE = Q - W其中,ΔE表示系统的内能变化,Q表示系统吸收的热量,W表示系统所做的功。
2. 热容热容是描述物体对热量变化响应能力的物理量。
热容的定义式如下:C = Q / ΔT其中,C表示热容,Q表示物体吸收的热量,ΔT表示物体温度的变化。
3. 热传导热传导是热量通过物质的传递过程。
在热传导中,热量的传递速率与物体的热导率、横截面积以及温度梯度有关。
Q = λ * A * ΔT / L其中,Q表示热传导的热量,λ表示物体的热导率,A表示截面积,ΔT表示温度差,L表示传热距离。
4. 热辐射热辐射是物体由于温度而发出的电磁辐射。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律和维恩位移定律,热辐射功率和辐射体的温度之间存在以下关系:P = εσAT^4其中,P表示热辐射功率,ε表示辐射体的发射率,σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数,A表示辐射体的表面积,T表示辐射体的绝对温度。
5. 热力学第二定律热力学第二定律描述了热量自然传递的方向和热效率的限制。
根据热力学第二定律,热量不会自发地从低温物体传递到高温物体。
热力学第二定律还提出了熵增原理,即孤立系统的熵会随着时间的推移而增加。
以上只是热学中的一些常见公式和知识点,高考中还会涉及到更多的热学内容。
考生在备考过程中,应该结合教材和习题进行系统的学习和练习,加深对热学公式的理解和掌握。
同时,可以通过做一些热学相关的实验来加深对热学知识的理解和应用。
总之,热学是高考物理中的重要内容,掌握热学公式和相应的知识点是解答相关题目的关键。
高考物理热学知识点课堂复习是指导学生的关键环节,有的人认为课上听不听没有关系,这样复习是不对的。
下面由小编为整理有关高考物理热学知识点的资料,希望对大家有所帮助!1、热力学第一定律:u=q+w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u是取“+”;物体内能减少,u取“-”。
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、理想气体状态方程:(1)适用条件:一定质量的理想气体,三个状态参量同时发生变化。
(2)公式:恒量4、热力学温度:t=t+273单位:开(k)(绝对零度是低温的极限,不可能达到)第一步:紧扣大纲,*抓基础。
基础知识、基本技能是学生在考场上能应变自如的法宝。
第三步:调整心态,积累信心,规范解题。
高三第一轮复习到现在,学生正处在疲倦期,对学生来说要明确自己的方向,有自己的主见,在学科发展上要扬长避短;对家长来说要多鼓励;对教师来说,要用生动、多变的教学方式去吸引学生关注课堂。
提高课堂40分钟的效率课堂复习是指导学生的关键环节,有的人认为课上听不听没有关系,只要课下大量地做题就行了,这是很不对的。
每个教师都有自己丰富的教学经验,他们在处理高三复习的内容时,可以根据学生的实际水平来制定相应的方法,以帮助班里绝大多数学生搞好复习工作。
因此,提高课堂效率,在课堂上将教师指出的重点和难点问题消化吸收比在课下用更多的时间毫无目的地翻阅参考书有用得多。
抓良好学习习惯和心理素质的培养在求解物理问题时,应具备良好的学习习惯,如正确选择研究对象,正确进行受力分析,在对状态,过程分析时画出状态,过程的示意图,将抽象的文字条件形象化、具体化,在涉及势能计算时,应先确定零势能标准。
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。
热学热学 - 基本简介热学图册热学作为物理学的⼀门分⽀学科,其任务是研究与物质冷热程度有关的以热现象为主要标志的物质热运动规律。
热学在建⽴发展过程中孕育产⽣的热⼒学和统计物理学知识与⽅法是研究多体问题的有效⼿段,从⽽成为现代物理的重要基础。
近年来由于计算机⽹络的普及,使得现代远程教育⼯程形成开放式教育⽹络,其发展极为迅速,这对充分利⽤和优化中国教育资源,构建终⾝教育体系,普及与提⾼全民素质,降低教育成本,让民众充分享有受教育的权利和条件等都有深远的影响。
对中国⼭西芮城西侯度旧⽯器时代遗址的考古研究,说明⼤约180万年前⼈类已开始使⽤⽕;约在公元前⼆千年中国已有⽓温反常的记载;在公元前,东西⽅都出现了热学领域的早期学说。
中国战国时代的邹衍创⽴了五⾏学说,他把⽔、⽕、⽊、⾦、⼟称为五⾏,认为这是万事万物的根本。
古希腊时期,赫拉克利特提出:⽕、⽔、⼟、⽓是⾃然界的四种独⽴元素。
这些都是⼈们对⾃然界的早期认识。
1714年,华伦海特改良⽔银温度计,定出华⽒温标,建⽴了温度测量的⼀个共同的标准,使热学⾛上了实验科学的道路。
经过许多科学家两百年的努⼒,到1912年,能斯脱提出热⼒学第三定律后,⼈们对热的本质才有了正确的认识,并逐步建⽴起热学的科学理论。
历史上对热的认识,出现过两种对⽴的观点。
18世纪出现过热质说,把热看成是⼀种不⽣不灭的流质,⼀个物体含有的热质多,就具有较⾼的温度。
与此相对⽴的是把热看成物质的⼀种运动的形式的观点,俄国科学家罗蒙诺索夫指出热是分⼦运动的表现。
针对热质说不能解释摩擦⽣热的困难,许多科学家进⾏了各种摩擦⽣热的实验,特别是朗福德的实验,他⽤钝钻头钻炮筒,因钻头与炮筒内壁摩擦,在⼏乎没产⽣碎屑的情况下使⽔沸腾;1840年以后,焦⽿做了⼀系列的实验,证明热是同⼤量分⼦的⽆规则运动相联系的。
焦⽿的实验以精确的数据证实了迈尔热功当量概念的正确性,使⼈们摈弃了热质说,并为能量守恒定律奠定了实验基础。
【热学部分】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5、热平衡方程:Q放=Q吸6、热力学温度:T=t+273K【力学部分】1、速度:V=S/t2、重力:G=mg3、密度:ρ=m/V4、压强:p=F/S5、液体压强:p=ρgh6、浮力:(1)、F浮=F’-F (压力差)(2)、F浮=G-F (视重力)(3)、F浮=G (漂浮、悬浮)(4)、阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排7、杠杆平衡条件:F1 L1=F2 L28、理想斜面:F/G=h/L9、理想滑轮:F=G/n10、实际滑轮:F=(G+G动)/ n (竖直方向)11、功:W=FS=Gh (把物体举高)12、功率:P=W/t=FV13、功的原理:W手=W机14、实际机械:W总=W有+W额外15、机械效率:η=W有/W总16、滑轮组效率:(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)1、速度:V=S/t2、重力:G=mg3、密度:ρ=m/V4、压强:p=F/S5、液体压强:p=ρgh6、浮力:(1)、F浮=F’-F (压力差)(2)、F浮=G-F (视重力)(3)、F浮=G (漂浮、悬浮)(4)、阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排7、杠杆平衡条件:F1 L1=F2 L28、理想斜面:F/G=h/L9、理想滑轮:F=G/n10、实际滑轮:F=(G+G动)/ n (竖直方向)11、功:W=FS=Gh (把物体举高)12、功率:P=W/t=FV13、功的原理:W手=W机14、实际机械:W总=W有+W额外15、机械效率:η=W有/W总16、滑轮组效率:(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)2、【电学部分】1、电流强度:I=Q电量/t2、电阻:R=ρL/S3、欧姆定律:I=U/R4、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)5、串联电路:(1)、I=I1=I2(2)、U=U1+U2 R=R1+R2 (1)、W=UIt=Pt=UQ (普适公式) (2)、W=I2Rt=U2t/R (纯电阻公式)9电功率:(1)、P=W/t=UI (普适公式)(2)、P=I2R=U2/R (纯电阻公式)串联电路电流I(A)I=I1=I2=…… 电流处处相等串联电路电压U(V)U=U1+U2+…… 串联电路起分压作用串联电路电阻R(Ω)R=R1+R2+……并联电路电流I(A)I=I1+I2+…… 干路电流等于各支路电流之和(分流)并联电路电压U(V)U=U1=U2=……并联电路电阻R(Ω)= + +……欧姆定律 I=电路中的电流与电压成正比,与电阻成反比电流定义式 I=Q:电荷量(库仑)t:时间(S)电功W(J) W=UIt=Pt U:电压 I:电流t:时间 P:电功率电功率 P=UI=I2R=U2/R U:电压 I:电流R:电阻电磁波波速与波长、频率的关系 C=λν C:物理量单位公式名称符号名称符号质量 m 千克 kg m=pv温度 t 摄氏度°C速度 v 米/秒 m/s v=s/t密度 p 千克/米³ kg/m³ p=m/v力(重力) F 牛顿(牛) N G=mg压强 P 帕斯卡(帕) Pa P=F/S功 W 焦耳(焦) J W=Fs功率 P 瓦特(瓦) w P=W/t电流 I 安培(安) A I=U/R电压 U 伏特(伏) V U=IR电阻 R 欧姆(欧) R=U/I电功 W 焦耳(焦) J W=UIt电功率 P 瓦特(瓦) w P=W/t=UI【常用物理量】1、光速:C=3×108m/s (真空中)2、声速:V=340m/s (15℃)39.8N/kgg5、标准大气压值:760毫米水银柱高=1.01×105Pa6、水的密度:ρ=1.0×103kg/m37、水的凝固点:0℃8、水的沸点:100℃9、水的比热容:C=4.2×103J/(kg•℃)10、元电荷:e=1.6×10-19C11、一节干电池电压:1.5V12、一节铅蓄电池电压:2V13、对于人体的安全电压:≤36V(不高于36V)14、动力电路的电压:380V15、家庭电路电压:216、单位换算:(1)、1m/s=3(4)、U1/U2=R1/R2 (分压公式) (5)、P1/P2=R1/R26、并联电路:(1)、I=I1+I2(2)、U=U1=U2(3)、1/R=1/R1+1/R2 [ R=R1R2/(R1+R2)] (4)、I1/I2=R2/R1(分流公式)(5)、P1/P2=R2/R17定值电阻:(1)、I1/I2=U1/U2(2)、P1/P2=I12/I22(3)、P1/P2=U12/U228电功:相关内容其他回答共 1 条1、速度:V=S/t2、重力:G=mg3、密度:ρ=m/Vp=ρgh6、浮力:(1)、F浮=F’-F (压力差)(2)、F浮=G-F (视重力)(3)、F浮=G (漂浮、悬浮)(4)、阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排9、理想滑轮:F=G/n10、实际滑轮:F=(G+G动)/ n (竖直方向)11、功:W=FS=Gh (把物体举高)12、功率:P=W/t=FV13、功的原理:W手=W机14、实际机械:W总=W有+W额外15、机械效率:η=W有/W总16、滑轮组效率:(1)、η=G/ nF(竖直方向)直方向不计摩擦)(3)、η=f / nF (水平方向)【热学部分】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5、热平衡方程:Q放=Q吸6、热力学温度:T=t+273K【电学部分】1、电流强度:I=Q电量/t2、电阻:R=ρL/S3、欧姆定律:I=U/R4、焦耳定律:(1)、Q=I(2)、Q=UIt=Pt=UQ电量=U2t/R (纯电阻公式) 5、串联电路:(1)、I=I1=I2(2)、U=U1+U2(3)、R=R1+R2(4)、U1/U2=R1/R2 (分压公式)(5)、P1/P2=R1/R26、并联电路:(1)、I=I1+I2(2)、U=U1=U2(3)、1/R=1/+R2)](4)、I1/I2=R2/R1(分流公式)(5)、P1/P2=7定值电阻:(1)、I1/I2=U1/U2(2)、P1/P2=I12/I22(3)、P1/P2=U12/U228电功:(1)、W=UIt=Pt=UQ (普适公式)(2)、W=I2Rt=U2t/R (纯电阻公式)=UI (普适公式)(2)、P=I2R=U2/R (纯电阻公式)【常用物理量】1、光速:C=3×108m/s (真空中)2、声速:V=340m/s (25℃)3、人耳区分回声:≥0.1s4、重力加速度:g=9.8N/kg≈10N/kg5、标准大气压值:760毫米水银柱高=1.01×105Pa6、水的密度:ρ=1. 8、水的沸点:100℃9、水的比热容:C=4.2×103J/(kg•℃)10、元电荷:e=1.6×10-19C11、一节干电池电压:1.5V12、一节铅蓄电池电压:2V安全电压:≤36V(不高于36V)14、动力电路的电压:380V15、家庭电路电压:220V16、单位换算:(1)、1m/s=3.6km/h(2)、1g/cm3 =103kg/m3(3)、1kw•h=3.6×106J物理量计算公式备注速度υ= S / t 1m / s = 3.6 Km / h声速υ= 340m / s光速C = 3×108 m /s密度ρ= m / V 1 g / c m3 = 103 Kg / m3F = F1 + F2 F1、F2在同一直线线上且方向相反F1、F2在同一直线线上且方向相同压强 p = F / Sp =ρg h p = F / S适用于固、液、气p =ρg h适用于竖直固体柱p =ρg h可直接计算液体压强1标准大气压 = 76 cmHg柱= 1.01×105 Pa = 10.3 m水柱浮力① F浮 = G – F②漂浮、悬浮:F浮 = G③ F浮 = G排 =ρ液g V排④据浮沉条件判浮力大小(1)判断物体是否受浮力(2)根据物体浮沉条件判断物体处(3)找出合适的公式计算浮力物体浮沉条件(前提:物体浸没在液体中且只受浮力和重力):①F浮>G(ρ液>ρ物)上浮至漂浮②F浮 =G(ρ液=ρ物)悬浮③F浮< G(ρ液<ρ物)下沉杠杆平衡条件 F1 L1 = F2 L 2 杠杆平衡条件也叫杠杆原理滑轮组 F = G / nnSF = n SG 理想滑轮组忽略轮轴间的摩擦n:作用在动滑轮上绳子股数功 W = F S = P t 1J = 1N•m = 1W•s功率 P = W / t = Fυ 1KW = 103 W,1MW = 103KW有用功 W有用 = G h(竖直提升)= F S(水平移动)= W总– W额 =ηW总额外功 W额 = W总– W有 = G动 h(忽略轮轴间摩擦)= f L(斜面)总功 W总= W有用+ W额 = F S = W有用 / η机械效率η= W有用 / W总)定义式适用于动滑轮、滑轮组中考物理所有的公式特点或原理串联电路并联电路时间:t t=t1=t2 t=t1=t2+ U 2 U = U 1= U 2电荷量:Q电 Q电= Q电1= Q电2 Q电= Q电1+ Q电2电阻:R R = R 1= R 2 1/R=1/R1+1/R2 [R=R1R2/(R1+R2)] 电功:W W = W 1+ W 2 W = W 1+ W 2电功率:P P = P 1+ P 2 P = P 1+ P 2电热:Q热 Q热= Q热1+ Q热 2 Q热= Q热1+ Q热 2物理量(单位)公式备注公式的变形速度V(m/S) v= S:路程/t:时间重力G(N) G=mg m:质量g:9.8N/kg或者10N/kg密度ρV:体积合力F合(N)方向相同:F合=F1+F2方向相反:F合=F1—F2 方向相反时,F1>F2浮力F浮(N) F浮=G物—G视 G视:物体在液体的重力浮力F浮(N) F浮=G物此公式只适用物体漂浮或悬浮浮力F浮(N) F浮=G排=m排g=ρ液gV排 G排:排开液体的重力V排:排开液体的体积(即浸入液体中的体积)杠杆的平衡条件 F1L1= F2L2 F1:动力 L1:动力臂F2:阻力 L2:阻力臂定滑轮 F=G物S=h F:绳子自由端受到的拉力G物:物体的重力S:绳子自由端移动的距离h:物体升高的距离动滑轮 F= (G物+G轮)S=n h n:通过动滑轮绳子的段数机械功W(J) W=Fs F:力s:在力的方向上移动的距离有用功W有总功W总 W有=G物hW总=Fs 适用滑轮组竖直放置时机械效率η= ×100%功率P(w) P=W:功t:时间压强p(Pa) P=F:压力S:受力面积液体压强p(Pa) P=ρgh ρ:液体的密度h:深度(从液面到所求点的竖直距离)热量Q(J) Q=cm△t c:物质的比热容 m:质量△t:的热量Q(J) Q=mq m:质量q:热值常用的物理公式与重要知识点一.物理公式单位)公式备注公式的变形串联电路电流I(A)I=I1=I2=…… 电流处处相等串联电路电压U(V) U=U2+U3+…… 串联电路起分压作用串联电路电阻R(Ω)R=R1+R2+……并联电路电流I(A)I=I1+I2+…… 干路电流等于各支路电流之和(分流)并联电路电压U(V)U=U1=U2=……并联电路电阻R(Ω)= + +……欧姆定律 I=电路中的电流与电压成正比,与电阻成反比电流定义式 I=Q:电荷量(库仑)t:时间(S)电功W(J) W=UIt=Pt U:电压 I:电流t:时间 P:电功率电功率 P=UI=I2R=U2/R U:电压 I:电流R:电阻电磁波波速与波a.声音在空气中的传播速度:340m/s b光在真空或空气中的传播速d.水的比热容:4.2×103J/(kg•℃)e.一节干电池的电压:1.5V f.家庭电路的电压:220Vg.安全电压:不高于36V2.密度、比热容、热值它们是物质的特性,同一种物质这三个物理量的值一般不改变。
高三物理热学选修知识点热学是物理学中的一个重要分支,主要研究物体的热量传递和热力学性质。
在高三物理学习中,热学作为选修内容,具有一定的深度和难度。
本文将介绍高三物理热学选修知识点,包括热力学第一定律、热力学第二定律、热膨胀、理想气体等内容。
希望能为高三物理学习提供帮助。
一、热力学第一定律热力学第一定律,也被称为能量守恒定律,指出了能量在物体间的传递和转化。
热力学第一定律可以用公式表示为:ΔU = Q - W其中,ΔU表示系统内能量的变化,Q表示系统所吸收或释放的热量,W表示系统所做的功。
根据正负号的不同,热力学第一定律还可以分为吸热过程和放热过程。
二、热力学第二定律热力学第二定律是热学领域中的重要定律,它给出了自然界中一种基本趋势,即热量只能从温度较高的物体传递到温度较低的物体,不会出现反向传递的现象。
热力学第二定律有多种表达方式,如卡诺定理和熵增原理等。
三、热膨胀热膨胀是物体在温度变化时产生的体积或长度的变化。
根据物体的形状和材料,热膨胀可以分为线膨胀、面膨胀和体膨胀。
常见的热膨胀系数包括线膨胀系数α、面膨胀系数β和体膨胀系数γ。
四、理想气体理想气体是研究热学和动力学问题时常用的模型之一。
理想气体满足理想气体状态方程,即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为气体常数,T表示气体的温度。
由理想气体状态方程可以推导出理想气体的其他热学性质,如热容、等温过程、绝热过程等。
热力学过程中,关于理想气体的知识点较多,要掌握好理想气体的性质和计算方法。
五、其他热学知识点除了以上介绍的热力学第一定律、热力学第二定律、热膨胀和理想气体,高三物理热学选修还包括其他一些重要知识点,如热传导、热辐射、热功率等。
这些知识点涉及到具体的物理现象和计算方法,需要在学习中进行深入了解和掌握。
总结:高三物理热学选修知识点包括热力学第一定律、热力学第二定律、热膨胀、理想气体等内容。
这些知识点是物理学习中的重点和难点,需要通过学习和实践来掌握。
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。
Xi’an Jiaotong University Xiaoli Wang
9 / 17 / 2010
一. 基本物理量
dA Fdl =PSdl =PdV
=A ⎰⎰==2
1
21
V V V V PdV
dA 对于有限过程:
1. 功
2. 热量
dT
'C dQ =⎰⎰==2
1
21
T T T T dT
'C dQ Q 对于有限过程:
V
V )dT
dQ
(C =P
P )dT
dQ
(C =P
V C C ≠3. 内能
E Q 'A ∆=+1
2E E -=
二. 热力学第一定律(能量守恒关系)
A
E E A E Q +-=+∆=12第一定律在典型过程中的应用(理想气体)
)
(12T T R -=ν)
V V (P V P A 21
V V 12d -==⎰S
∆ l const
P =0
=dP 1
V 2
V 1T 1
∙
2
∙
2T p 1
p )
T T (C p 12-=ν⎰=2
1
d T T p T C Q ν⎰-==∆2
1
)
(d 12T T V V T T C T C E νν)
V V (P )T T (C A Q E P P 1212---=-=∆ν压强恒定恒量
P
p V C C ⇔)V V (P )T T (C E P 1212---=∆ν)
T T (C V 12-=νT R T C P ∆-∆ννT
C V ∆=νR
C C V P +=)
V V (P )T T (C A E Q V P 1212-+-=+∆=νV
P
C C =
γV P C ,C ,γR
C V 23≈R
C V 2
5≈R
C V 3≈单原子气体 双原子气体 多原子气体
)
T T (R 12-ν
恒温热源 S
P ∆ l
S
V 1
V 2
const T =0
=dT 0
=dE 1p 1
T 1
∙ 2
∙2T 1
V p
⎰
⎰
==2
1
2
1
V V V V V
V
RT
V P A d d ν12ln V V RT ν=2
1ln
p p RT ν=A
E Q +∆=2
1
1
20p p ln
RT V V ln RT νν=+=
4. 绝热过程
0==dQ ,Q
被良好绝热材料包围的系统所发生的过程
过程进行很快,系统来不及与外界交换热量的过程 T
,V ,P dA dE -=0
d d =+E A T C V P V d d ν-=T
R P V V P d d d ν=+RT
PV ν=0
d d =+P V C V P C V P RPdV )VdP PdV (C V -=+T
d 0
d d =+V
V P P γ1C PV =γ
'C V ln P ln =+γ
2
1
C TV
=-γ3
1
C T
P
=--γ
γ1
C PV =γ
V p
V p γ-=d d 2
C pV =1
C pV =γ
V
p
V p -=d d 微分
A
绝热线
等温线
∙
O
●从状态变化上分析:
↑
V
↓
p ↑
V ↓
T ↓
p ●从数学角度分析:
⎰
⎰==21
21
d d 11V V V V V
V
V p V p A γγ
)(1111V p V p --=γE
∆-=)T T (R M m 11--=γ)
T T (M
m C 21V -=RT M
m pV =1
R C V -=
γ利用
A
B
2P γ
γ
2
211V P V P =1P 122V V =()1
221P /P γ
=0=A 12E E =)
T (E =2211V P V P =()1
221P /P =
例1 O
V
V 3⎰⎰==2
12
1d d V V V V V
V
RT
V p A ν1
2ln V V RT ν=J 1072.23
⨯=K 1921
2112=⎪
⎪⎭
⎫ ⎝⎛=-γV V T T 温度为25℃,压强为1atm 的1mol 刚性双原子分子理想气
体经等温过程体积膨胀至原来的三倍。
)(12T T C E V -=∆νJ
102.23⨯-=J 10223
⨯=.E A ∆-=绝热线
等温线
一容器被一可移动、无摩擦且绝热的活塞分割成两部分.
例2 γ
γ
2200V p V p =5
7/=γT
左端导热,其它部分绝热。
开始时,Ⅰ、Ⅱ中各有温度为0℃,压强1.013×105 P a 的双原子分子理想气体。
两部分的容积均为36升。
现从容器左端缓慢地对Ⅰ中气体加热,使活塞缓慢向右移动,直到Ⅱ中气体体积变为18升为止。
Pa 10674.2)(5
2
002⨯==γV V p p Pa
10674.2521⨯==p p K 10081.1300
0111⨯==T V p V p T Ⅰ
Ⅱ
)(011T T C E V -=∆ν)
(2
5
01T T R -=νJ 1069.2)(2
540011⨯=-=V p V p J
1092.23
21⨯=∆=E A 111A E Q +∆=J
1099.24
⨯=1mol 300K 2.0×10-3m 3例3 解 K
300=a T 3
3
m 102-⨯=a V 3
3
m
1020-⨯=b V a b V b =20.0×10-3m 3 a c c b 求 p b a
b c 2
20 O p b
V (10-3m 3)
p (105Pa)
ab i =5
11m
,K mol J 8.202
5--⋅⋅==R C V 4
.12
525
m
,m ,=+==
R R R C C V p γab 1
1
--=γγb
b a
a V T V T 3
1 1.41
3
2.010()300()K 119.4K 20.019
a b a b V T T V γ----⨯==⨯=⨯ab 3
,m mol
()() 3.7610J
Q b a V b a m A E E C T T M =--=--=⨯p b
a b
c
2
20 O p b V (10-3m 3)
p (105Pa)
p b
a b c
2
20 O p b V (10-3m 3) p (105Pa)
ac ac a
c ac V V RT M m
A ln
m ol =5.75103J
=⨯3
3
20.010
8.31300ln J 2.010
--⨯=⨯⨯cb
ac acb A A A +=3
3
5.7410J 0J 5.7410J
=⨯+=⨯p-V a ab b C V ,m =3R
思考题: ab C ab p
O
V
a
b
b
a a
b V p V p =
例4 v 摩尔的单原子分子理想气体, 放热和吸热的区域。
经历如图的热力学过程, 求在该过程中, V
· ·
3p V V p p +-=⎥⎦⎤
⎢⎣⎡+-=)(3)(02000V V V V R V p T νV
V V
R p T d 3)(2d 00⎥⎦
⎤⎢⎣⎡+-=ν热力学第一定律V p T C Q V d d d +=νV p V Vp d )2
154(000+-=
p
O 0
d =Q 00815
V V V <≤002815
V V V ≤<0d >Q 0d <Q 08
15V V =吸热和放热区域的转折点
?
C max =dT
/dQ C =abe
max C C =a b
e
c
d
p V
2
1
C TV
=-γ3
1
C T
P =--γ
γ1
C PV =γ
小结:典型过程:等容过程;等压过程;等温过程。
绝热过程:
祝同学们
中秋节快乐!。