高二物理定律热力学知识点归纳
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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。
高二物理知识点全归纳高二物理学问点1、热力学其次定律(1)常见的两种表述①克劳修斯表述(按热传递的方向性来表述):热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
②开尔文表述(按机械能与内能转化过程的方向性来表述):不行能从单一热源汲取热量,使之完全变胜利,而不产生其他影响。
a、“自发地”指明白热传递等热力学宏观现象的方向性,不须要借助外界供应能量的帮助。
b、“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成,对四周环境不产生热力学方面的影响、如吸热、放热、做功等。
(2)热力学其次定律的实质热力学其次定律的每一种表述,都揭示了大量分子参加宏观过程的方向性,进而使人们相识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
(3)热力学过程方向性实例特殊提示:热量不行能自发地从低温物体传到高温物体,但在有外界影响的条件下,热量可以从低温物体传到高温物体,如电冰箱;在引起其他改变的条件下内能可以全部转化为机械能,如气体的等温膨胀过程。
2、能量守恒定律能量既不会凭空产生,也不会凭空消逝,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一物体,在转化和转移的过程中其总量不变。
第一类永动机不行制成是因为其违反了热力学第肯定律;其次类永动机:违反宏观热现象方向性的机器被称为其次类永动机、这类永动机不违反能量守恒定律,不行制成是因为其违反了热力学其次定律(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)。
熵是分子热运动无序程度的定量量度,在绝热过程或孤立系统中,熵是增加的。
高二物理学问点全归纳黑体物体具有向四周辐射能量的本事,又有汲取外界辐射来的能量的本事。
黑体是指在任何温度下,全部汲取任何波长的辐射的物体。
薄膜干涉及其应用(1)原理①干涉法检查精密部件的表面取一个透亮的标准样板,放在待检查的部件表面并在一端垫一薄片,使样板的平面与被检查的平面间形成一个楔形空气膜,用单色光从上面照耀,入射光从空气层的上下表面反射出两列光形成相干光,从反射光中就会看到干涉条纹,如图2-3甲所示。
3.4 热力学第二定律一:知识精讲归纳考点一、热力学第二定律1.定义:在物理学中,反映宏观自然过程的方向性的定律.2.热力学第二定律的克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体.阐述的是传热的方向性.3.热力学第二定律的开尔文表述:(1)热机①热机工作的两个阶段:第一个阶段是燃烧燃料,把燃料中的化学能变成工作物质的内能;第二个阶段是工作物质对外做功,把自己的内能变成机械能.②热机用于做功的热量一定小于它从高温热库吸收的热量,即W<Q.(2)热力学第二定律的开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响.(该表述阐述了机械能与内能转化的方向性).4.热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述是等价的.(选填“等价”或“不等价”)考点二、能源是有限的1.能源:具有高品质的容易利用的储能物质.2.能量耗散:使用的能源转化成内能分散在环境中不能自动聚集起来驱动机器做功,这样的转化过程叫作“能量耗散”.3.能源的使用过程中虽然能的总量保持不变,但能量的品质下降了,能源减少了.技巧归纳:自然过程的方向性(1)热传导具有方向性两个温度不同的物体相互接触时,热量会自发地从高温物体传给低温物体,而低温物体不可能自发地将热量传给高温物体,要实现低温物体向高温物体传递热量,必须借助外界的帮助,因而产生其他影响或引起其他变化.(2)气体的扩散现象具有方向性两种不同的气体可以自发地进入对方,最后成为均匀的混合气体,但这种均匀的混合气体,决不会自发地分开,成为两种不同的气体.(3)机械能和内能的转化过程具有方向性物体在地面上运动,因摩擦而逐渐停止下来,但绝不可能出现物体吸收原来传递出去的热量后,在地面上重新运动起来.(4)气体向真空膨胀具有方向性气体可自发地向真空容器内膨胀,但绝不可能出现气体自发地从容器中流出,使容器内变为真空.2.在热力学第二定律的表述中,“自发地”“不产生其他影响”“单一热库”“不可能”的含义(1)“自发地”是指热量从高温物体“自发地”传给低温物体的方向性.在传递过程中不会对其他物体产生影响或借助其他物体提供能量等.(2)“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成,对周围环境不产生热力学方面的影响.如吸热、放热、做功等.(3)“单一热库”:指温度均匀并且恒定不变的系统.若一系统各部分温度不相同或者温度不稳定,则构成机器的工作物质可以在不同温度的两部分之间工作,从而可以对外做功.据报道,有些国家已在研究利用海水上下温度不同来发电.(4)“不可能”:实际上热机或制冷机系统循环时,除了从单一热库吸收热量对外做功,以及热量从低温热库传到高温热库以外,过程所产生的其他一切影响,不论用任何的办法都不可能加以消除.技巧归纳二、热力学第一定律和热力学第二定律的比较1.两定律的比较2.二:考点题型归纳题型一:热力学第二定律的两种表述1.(2023秋·上海奉贤·高二校考期末)下列说法中正确的是()A.热量不可能由低温物体传给高温物体B.气体的扩散过程具有方向性C.一切形式的能量间的相互转化都具有方向性D.一切形式的能量间的相互转化都不具有方向性2.(2021春·广东深圳·高二深圳市宝安中学(集团)校考期中)关于热力学第二定律,下列说法中不正确的是()A.所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真实发生B.气体向真空的自由膨胀是不可逆的C.电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递D.机械能可以全部转化为内能,而内能无法全部用来做功以转化成机械能而不引起其他变化3.(2022春·天津河西·高二天津实验中学校考竞赛)热力学第二定律表明()A.不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用的动B.在一个可逆过程中,工作物质净吸热等于对外作的功C.热不能全部转变为功D.热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体题型二:第二类永动机问题4.(2022春·江苏徐州·高二阶段练习)关于永动机、热力学定律和能量守恒定律的讨论,下列叙述正确的是()A.第二类永动机违反了能量守恒定律B.自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性C.由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的,从单一热源吸收热量,完全变成功是不可能的D.能量耗散现象说明:在能量转化的过程中,虽然能的总量并不减少,但能量品质提升了5.(2022春·黑龙江大庆·高二大庆实验中学期中)关于永动机、热力学定律和能量守恒定律的讨论,下列叙述正确的是()A.第二类永动机违反了能量守恒定律B.如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加C.由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的,从单一热源吸收热量,完全变成功也是可能的D.做功和热传递都可以改变物体的内能,从能量转化或转移的观点来看,这两种改变方式是没有区别的6.(2022春·山东济宁·高二阶段练习)下列叙述和热力学定律相关,其中正确的是()A.第二类永动机不可能制成,是因为违背了热力学第一定律B.能量耗散过程中能量不守恒C.夏天打开电冰箱的门,可以起到室内降温作用D.一切自发过程总是沿着分子无序性增大的方向进行题型三:热力学第二定律的微观意义7.(2022春·云南保山·高二期中)下列说法不正确的是()A.自发的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的B.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病,方法是将点燃的纸片放入火罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上。
新高二物理知识点归纳总结在高二的物理学习过程中,学生们接触到了许多重要的知识点和概念。
本文将对这些知识点进行归纳总结,帮助同学们复习和回顾。
1. 力学部分1.1 牛顿定律:牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。
1.2 运动学:位移、速度、加速度、匀速直线运动、变速直线运动、抛体运动。
1.3 动量与能量:动量定理、动量守恒、功与功率、机械能守恒。
2. 热学部分2.1 热力学基础:温度与热量、热平衡、热力学第一定律、热力学第二定律。
2.2 理想气体定律:Boyle定律、Charles定律、Gay-Lussac定律、理想气体状态方程。
2.3 热传导与热辐射:热传导、热辐射、黑体辐射定律、温度计原理。
3. 光学部分3.1 光的传播与反射:光的直线传播、光的反射和折射。
3.2 光的成像:薄透镜成像公式、反射镜成像公式、光的色散、光的干涉和衍射。
3.3 光的波粒性:光的波动性和粒子性、光的能量量子化、光的光电效应。
4. 电学部分4.1 电荷与电场:电荷的性质、库仑定律、电场强度与电场线。
4.2 电势与电势能:电势差与电势能差、电势能的计算、电势与电场的关系。
4.3 电流与电路:电流的定义与计算、电阻与电阻率、欧姆定律、串联与并联电路。
5. 磁学部分5.1 磁场基础知识:磁现象、磁场的定义与表示、磁感应强度与磁感线。
5.2 安培力与电磁感应:安培力的定义与计算、电磁感应的原理、法拉第电磁感应定律。
5.3 电磁感应与交流电:交流电的基本概念、电感与感抗、变压器的原理。
以上是新高二物理学习过程中的主要知识点的归纳总结,希望能为同学们的复习提供一些帮助。
同学们在学习过程中应注重对概念、定律的理解和掌握,并通过大量的练习加深对知识的理解。
祝同学们在物理学习中取得好成绩!。
高二物理必修三必背知识点总结高二物理必修三必背知识点总结必修三是高考理科必修的一门重要学科,它主要涉及到热学、电学、光学等方面的知识。
学习此课程最主要的就是记住其中的重要知识点,以下是一些必修三重要的必背知识点:1. 热力学第一定律热力学第一定律,也就是能量守恒定律,它表明了热能和其他形式的能量是可以对等转化的。
热力学第一定律的公式可以表示为:ΔU = Q - W其中,ΔU表示系统内部能量变化量,Q表示从外界进入系统的热量,W表示系统对外做功的量。
2. 镜面成像在光学方面,镜面成像是非常重要的一个知识点。
它可以帮助我们理解镜面反射的原理,以及在实际应用中如何利用镜面反射来进行图像的处理。
对于一面平面镜而言,其成像规律可以概括为:- 光线入射角等于反射角。
- 入射光线、法线和反射光线都在同一平面内。
- 成像物与其像距相等,像的方向与物的方向相反。
3. 电路的基本规律在电学方面,电路的基本规律是必须要掌握的知识。
其中包括欧姆定律、基尔霍夫定律和磁通量定律等。
- 欧姆定律表明了电流与电阻之间的关系:I = V/R。
- 基尔霍夫定律主要用于描述电路中电荷运动方向的规律。
它包括两个法则,即节点法则和回路法则。
- 磁通量定律描述了磁场随时间变化时电动势的变化规律,可以表示为:ε = -dΦ/dt其中,ε表示电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。
总之,必修三中的这些重要知识点对于理解物理学原理和应用其中的技术来说非常重要。
学生们应该在学习过程中认真掌握这些知识,以便能够在考试中获得更好的成绩。
除了上述的三个必背知识点之外,还有很多其他的重要知识点需要掌握,比如说电磁感应、热力学第二定律、波动等等。
下面我将简要介绍一下其中的一些例子:1. 电磁感应电磁感应是电学中的一个重要学科,它理解了基本的发电机的原理以及变压器的原理。
它可以通过法拉第定律和楞次定律来描述。
法拉第定律表明当导体中的电流变化时,就会在导体中产生感应电动势。
高二物理学习中的热学知识点总结热学是物理学中的一个重要分支,它研究了物质的热现象和热传递规律。
在高二物理学习中,我们学习了很多关于热学的知识点。
下面对这些热学知识点进行总结。
1. 温度和热量温度是物质内部粒子运动的强弱程度的表征,常用的温标有摄氏度和开氏度。
热量是物体之间传递的能量,它的单位是焦耳(J)。
2. 热平衡与热力学第零定律当两个物体处于热平衡状态时,它们的温度相等。
这是热力学第零定律的内容,表明温度可以作为判断物体是否处于热平衡状态的依据。
3. 热传递的三种方式热传递可以通过导热、对流和辐射三种方式进行。
导热是指物质内部由高温区到低温区的热量传递;对流是指流体内部因温度差而形成的流动,将热量从一处传递到另一处;辐射是指物体通过发射和吸收电磁波来传递热量。
4. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在热学中的表达形式。
它指出,系统所吸收的热量等于系统所做的功加上系统内部能量的增量。
5. 理想气体的状态方程和性质理想气体是指符合玻意耳定律(PV=nRT)的气体。
其中,P代表气体的压强,V代表气体的体积,n代表气体的摩尔数,R代表气体常数,T代表气体的温度。
理想气体的状态方程描述了气体在温度、压强和体积之间的关系。
6. 理想气体的热力学过程理想气体的热力学过程包括等温过程、等压过程、等容过程和绝热过程。
在这些过程中,气体的压强、体积和温度之间有着特定的关系。
7. 热功定理热功定理描述了热力学过程中的能量转化关系。
它表明,通过对外界做功或接受外界做功的方式,热能可以转化为机械能或从机械能转化为热能。
8. 热效率和卡诺循环热效率是指在热机工作过程中有效利用热能的程度。
卡诺循环是一个具有最高热效率的理论热机循环过程,它由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程组成。
9. 热辐射和黑体辐射热辐射是由物体的温度导致的电磁波的发射和吸收现象。
黑体是物理学中理想化的辐射体,它可以完全吸收并完全发射所有波长的辐射。
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。
高中物理公式及知识点汇总-热学高中物理中,热学是一个重要的领域,涉及到热传导、热膨胀、热力学等内容。
下面我将为大家整理出一些常见的物理公式和知识点。
热力学1. 热力学第一定律(能量守恒定律):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表示系统对外做功。
2. 内能的计算公式:ΔU = nCΔT其中,ΔU表示内能的变化,n表示物质的摩尔数,C表示摩尔定容热容,ΔT表示温度的变化。
3. 理想气体状态方程:PV = nRT其中,P表示气体的压强,V表示气体的体积,n表示气体的摩尔数,R表示气体常数,T表示气体的温度。
4. 热力学第二定律(克劳修斯表述):热量不会自发地从低温物体传递到高温物体。
5. 熵的变化与热量传递的关系:ΔS = Qrev/T其中,ΔS表示熵的变化,Qrev表示可逆过程中的吸收的热量,T表示温度。
热传导1. 热传导的热流量公式:Q/t = kAΔT/L其中,Q/t表示单位时间内传导的热量,k表示热传导系数,A 表示传热面积,ΔT表示温度差,L表示传热长度。
2. 热传导的热阻公式:R = L/ (kA)其中,R表示热阻,L表示传热长度,k表示热传导系数,A 表示传热面积。
3. 热传导的导热方程:∂Q/∂t = -k∇²T其中,∂Q/∂t表示单位时间内通过单位面积的热流量,k为热传导系数,∇²T表示温度在空间中的二阶偏导数。
热膨胀1. 线膨胀的计算公式:ΔL = αL₀ΔT其中,ΔL表示长度的变化,α表示线膨胀系数,L₀表示初始长度,ΔT表示温度的变化。
2. 面膨胀的计算公式:ΔA = 2αA₀ΔT其中,ΔA表示面积的变化,α表示面膨胀系数,A₀表示初始面积,ΔT表示温度的变化。
3. 体膨胀的计算公式:ΔV = βV₀ΔT其中,ΔV表示体积的变化,β表示体膨胀系数,V₀表示初始体积,ΔT表示温度的变化。
热辐射1. 斯特藩—玻尔兹曼定律:P = εσA(T² - T₀²)其中,P表示单位时间内通过单位面积的辐射功率,ε表示发射率,σ为斯特藩—玻尔兹曼常数,A表示面积,T为温度,T₀为参考温度。
高二物理知识点热力学的基本概念与热量计算热力学是研究物体热现象与能量转化规律的一门学科。
在高中物理中,热力学是一个重要的知识点。
本文将介绍热力学的基本概念以及热量计算的方法。
一、热力学的基本概念1. 温度温度是物体内部分子热运动的强弱程度的度量。
我们常用的温度单位是摄氏度(℃)或开尔文(K)。
摄氏度与开尔文的换算公式是:K = ℃ + 273.15。
2. 热量与热平衡热量是能量转移的方式之一,是物体由高温物体向低温物体传递的能量。
当物体之间没有温度差异时,称为热平衡,此时不会发生热量的传递。
3. 热容和比热容热容(C)是物体吸收单位温度变化所需要的热量。
而比热容(c)是热容与物体质量之比,它是物质的固有性质。
比热容可以用来计算物体吸收或放出的热量。
二、热量计算方法1. 热平衡定律根据热平衡定律,当两个物体达到热平衡时,它们所吸收或放出的热量相等。
即Q1 = -Q2,其中Q1和Q2分别表示两个物体吸收或放出的热量。
2. 热量的传递方式热量的传递有三种方式:传导、传热和辐射。
- 传导是通过物质直接的接触,由高温区向低温区传递热量。
传导的速率与物质的导热系数和温度差有关。
- 传热是通过流体(液体或气体)的流动而传递热量。
传热的速率与流体的流速和温度差有关。
- 辐射是通过电磁波的辐射传递热量,不需要介质的参与。
辐射的速率与物体的温度的四次方成正比。
3. 热量计算公式根据热平衡定律,我们可以通过以下公式计算物体的热量:Q = m × c × ΔT其中Q表示物体的热量,m表示物体的质量,c表示物体的比热容,ΔT表示温度变化量。
4. 热量转化热量可以引起物体的温度变化、物质的相变(如融化、沸腾等)以及做功。
根据能量守恒定律,热量转化为其他形式的能量时,总能量守恒。
三、热力学的应用1. 热力学循环热力学循环是指在不同温度下,通过热量传递和功的转化,使得系统完成一个循环过程。
著名的热力学循环有卡诺循环和斯特林循环等,它们被广泛应用于热力机和热泵的设计中。
高二物理定律热力学知识点归纳第一定律
热力学第一定律也就是能量守恒定律。
自从焦耳以无以辩驳的精确实验结果证明机械能、电能、内能之间的转化满足守恒关系之后,人们就认为能量守恒定律是自然界的一个普遍的基本规律。
●内容
一个热力学系统的内能U增量等于外界向它传递的热量Q与外界对它做功A的和。
(如果一个系统与环境孤立,那么它的内能将不会发生变化。
)
●符号规律
热力学第一定律的数学表达式也适用于物体对外做功,向外界散热和内能减少的情况,因此在使用:△E=-W+Q时,通常有如下规定:
①外界对系统做功,A0,即W为正值。
②系统对外界做功,A0,即W为负值。
③系统从外界吸收热量,Q0,即Q为正值
④系统从外界放出热量,Q0,即Q为负值
⑤系统内能增加,△U0,即△U为正值
⑥系统内能减少,△U0,即△U为负值
●理解
从三方面理解
1.如果单纯通过做功来改变物体的内能,内能的变化可以用做功的多少来度量,这时系统内能的增加(或减少)量△U就等于外界对物体(或物体对外界)所做功的数值,即△U=A
2.如果单纯通过热传递来改变物体的内能,内能的变化可以用传递热量的多少来度量,这时系统内能的增加(或减少)量△U 就等于外界吸收(或对外界放出)热量Q的数值,即△U=Q
3.在做功和热传递同时存在的过程中,系统内能的变化,则要由做功和所传递的热量共同决定。
在这种情况下,系统内能的增量△U就等于从外界吸收的热量Q和外界对系统做功A之和。
即△U=A+Q
●能量守恒定律
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,或者从一个物体转移到另一个物体,在转移和转化的过程中,能量的总量不变。
●能量的多样性
物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷具有电能、原子核内部的运动具有原子能等等,可见,在自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应。
●不同形式的能量转化
"摩擦生热"是通过克服摩擦力做功将机械能转化为内能;水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起,表明内能转化为机械能;电流通过电热丝做功可将电能转化为内能。
这些实例说明了不同形式的能量之间可以相互转化,且这一转化过程是通过做功来完成的。
●能量守恒的意义
1.能的转化与守恒是分析解决问题的一个极为重要的方法,它比机械能守恒定律更普遍。
例如物体在空中下落受到阻力时,物体的机械能不守恒,但包括内能在内的总能量守恒。
2.能量守恒定律是19世纪自然科学中三大发现之一,也庄重宣告了第一类永动机幻想的彻底破灭。
3.能量守恒定律是认识自然、改造自然的有力武器,这个定律将广泛的自然科学技术领域联系起来。
第一类永动机
第一类永动机是不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器。
其不可能存在,因为违背的能量守恒定律
第二定律
有几种表述方式:
克劳修斯表述热量可以自发地从温度高的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体;
开尔文-普朗克表述不可能从单一热源吸取热量,并将这热量完全变为功,而不产生其他影响。
●关系
热力学第二定律的两种表述(前2种)看上去似乎没什么关系,然而实际上他们是等效的,即由其中一个,可以推导出另一个。
●意义
热力学第二定律的每一种表述,揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性,使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
●微观意义
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。
第二类永动机(不可能制成)
只从单一热源吸收热量,使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机。
△第二类永动机效率为100%,虽然它不违反能量守恒定律,但大量事实证明,在任何情况下,热机都不可能只有一个热源,热机要不断地把吸取的热量变成有用的功,就不可避免地将一部分热量传给低温物体,因此效率不会达到100%。
第二类永动机违反了热力学第二定律。
第三定律
热力学第三定律通常表述为绝对零度时,所有纯物质的完美晶体的熵值为零。
或者绝对零度(T=0K即-273.15℃)不可达到。
R.H.否勒和E.A.古根海姆还提出热力学第三定律的另一种表述形式:任何系统都不能通过有限的步骤使自身温度降低到
0K,称为0K不能达到原理。
第零定律
热力学第零定律:如果两个热力学系统均与第三个热力学系统处于热平衡,那么它们也必定处于热平衡。
也就是说热平衡是递传的。
热力学第零定律是热力学三大定律的基础,它定义了温度。
(因为在三大定律之后,人类才发现其重要性,故称为"第零定律")。