- 高二物理热力定律公式
高二物理热力定律公式有以下几种:
1. 热力学第一定律:$\Delta U = W + Q$,其中$\Delta U$表示内能变化量,$W$表示外界对系统做的功,Q表示系统吸收的热量。
2. 热力学第二定律:热量不可能从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。该定律的表达形式有:
(1)克氏表述:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响;
(2)开氏表述:不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响;
(3)熵表述:随时间进行,孤立系统的熵总不会减小。
此外,还有热功互换平衡公式:$Q=1/n\Delta U$,以及热力学基本方程:$\Delta U = dQ + PdV$。这些公式在高二物理热力学习中非常重要。
相关例题:
题目:一个封闭的容器内有一定质量的理想气体,温度从T1变化到T2。求在这个过程中气体对外做的功。
解:
已知:封闭容器内的气体质量为m,气体体积为V,气体温度从T1变化到T2。
根据热力学第一定律,气体对外做的功为:
W = ΔU - Q
其中,ΔU为气体内能的改变量,Q为气体吸收的热量。
对于封闭容器内的理想气体,内能只与温度有关,所以ΔU = nCv,mΔT。其中n为气体物质的量,Cv,m为气体定容摩尔热容量。
又因为气体在等容条件下温度升高,所以Q = ΔU = nCv,mΔT。
因此,W = 0 - Q = nCv,mΔT - nCv,mΔT = - nCv,mΔT。
由于气体对外做的功与温度变化成正比,所以在这个过程中气体对外做的功为:-nCv,m(T2 - T1)。
答案:在这个过程中,气体对外做的功为:-nCv,m(T2 - T1)焦耳。
这个例子说明了如何使用热力学第一定律公式来求解气体对外做的功,其中涉及到了理想气体的性质和温度变化的关系。
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