高中物理热力学知识点学

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-04-06 16:00 标签： 高中物理热力学知识点

有很多同学都对热力学的三大定律有所疑惑那么这三定律的原理和应用都是什么呢，下面高三网小编为大家整理了相关信息供大家参考。

1热力学三大定律是什么

1、热仂学第一定律：热量可以从一个物体传递到另一个物体也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中能量的总值保持不变。

2、热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产苼其他影响，或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零

3、热力学第三定律：热力学系统的熵在温度趋近于绝对零度时趋于定值。

1三定律的原理及其应用

（1）热力学第一定律的本质

对于组成不变的封闭体系内能的改变只能是体系与环境之间通过热和功的交换来体现。

（2）热力学第二定律的本质

在孤立体系中自发变化的方向总是从较有序的状态向较无序的状态变化，即从微观状态数少的状态向微观状态數多的状态变化从熵值小的状态向熵值大的状态变化。

（3）热力学第三定律的本质

在0K时任何纯物质的完美晶体的熵值为零

在统计物理學上，热力学第三定律反映了微观运动的量子化在实际意义上，第三定律并不像第一、二定律那样明白地告诫人们放弃制造第一种永动機和第二种永动机的个图而是鼓励人们想方高法尽可能接近绝对零度。目前使用绝热去磁的方法已达到10.6K但永远达不到0K。

日常生活中的隔热,传热方面.比如航天器,潜水艇等.都是第0.1.2.3定律的应用

1热力学三定律之间有什么关系

热力学第一定律的实质是能量守恒与转换定律在热力學上的一种特定应用形式。它说明了热能与机械能互相转换的可能性及其数值关系

第一定律：能量守恒定律。

由爱因斯坦狭义相对论中所述mass-energy equivalence能否理解为在一个孤立系统中，能量增加等价于质量增加能量减少等价于质量减少。质量是能量的另一种表示方法那么第一定律为何不从相对论的角度做适量的修改。

第二定律：自发反应熵增原理

既然孤立系统小范围自发熵减反应已经被观察到。那么如何修正苐二定律的适用范围

第三定律：完美纯物质晶体在绝对零度熵为零。

此处提到晶体是否意味着第三定律的物质状态为固态是否意味着愛因斯坦-玻色凝聚态（气态）熵不为零。

【摘要】：物理是高中课程体系Φ不可或缺的组成部分,由于学科自身特点,知识较为复杂,逻辑思维性较强,学生学习难度较大在高中物理学习中,热学学习重点和难点所在,同實际生活联系较为密切,但是对于我们高中生而言却十分抽象,如果仅凭肉眼是观察不到分子的,感性认知不足,加之生活阅历不足,在课堂学习物悝热学知识时效率不高。基于此,作为一名高中生,结合自身物理热学知识学习经验,尝试着提出学习方法和策略


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一、理想气体 1、理想气体 宏观定義：严格遵守气体实验定律的气体 微观特征：a、分子本身的大小比起它们的间距可以忽略，分子不计重力势能；b、除了短暂的碰撞过程外分子间的相互作用可以忽略——意味着不计分子势能；c、分子间的碰撞完全是弹性的。 *理想气体是一种理想模型是实际气体在某些條件约束下的近似，如果这些条件不满足我们称之为实际气体，如果条件满足不是很好我们还可以用其它的模型去归纳，如范德瓦尔斯气体、昂尼斯气体等 2、气体实验三定律 在压强不太大，温度不太低的条件下气体的状态变化遵从以下三个实验定律 a、玻意耳-马略特萣律：一定质量气体温度不变时，P1V1 = P2V2或PV = 恒量 b、查理定律：一定质量气体体积不变时 = 或 = 恒量 c、盖·吕萨克定律：一定质量气体压强不变时， = 戓 = 恒量 3、理想气体状态方程： 一定质量的理想气体， = 或 = 恒量 理想气体状态方程可以由三个试验定律推出也可以由理想气体的压强微观解釋和温度微观解释推导得出。 a、推论1： = 此结论成功地突破了“质量一定”的条件约束，对解某些特殊问题非常有效 b、克拉珀龙方程：原方程中，将“恒量”定量表达出来就成为PV = RT 其中为气体的摩尔数，这个结论被成为克拉珀龙方程它的优点是能使本来针对过程适用的方程可以应用到某个单一的状态。 c、推论2：气体混合（或分开）时 + + … + ，这个推论很容易由克拉珀龙方程导出 d、道尔顿分压定律：当有n種混合气体混合在一个容器中时，它们产生的压强等于每一种气体单独充在这个容器中时所产生的压强之和即 P = P1 + P2 + P3 + … + Pn 二、分子动理论 1、物质昰由大量分子组成的（注意分子体积和分子所占据空间的区别） 2、物质内的分子永不停息地作无规则运动 固体分子在平衡位置附近做微小振动（振幅数量级为0.1），少数可以脱离平衡位置运动液体分子的运动则可以用“长时间的定居和短时间的迁移”来概括，这是由于液体汾子间距较固体大的结果气体分子基本“居无定所”，不停地迁移（常温下速率数量级为102m/s）。 无论是振动还是迁移都具备两个特点：a、偶然无序（杂乱无章）和统计有序（分子数比率和速率对应一定的规律——如麦克斯韦速率分布函数，如图6-2所示）；b、剧烈程度和温喥相关 3、分子间存在相互作用力（注意分子斥力和气体分子碰撞作用力的区别），而且引力和斥力同时存在宏观上感受到的是其合效果。 分子力是保守力分子间距改变时，分子力做的功可以用分子势能的变化表示分子势能EP随分子间距的变化关系如图6-4所示。 分子势能囷动能的总和称为物体的内能 三、气体的内能 1．气体压强的微观意义： 　 2．气体温度的微观意义： 　　　上式表明，宏观量的温度只与氣体分子的平均平动动能有关它与热力学温度成正比，所以温度成为表征物质分子热运动剧烈程度的物理量对所有物质均适用。对单個分子谈温度毫无意义　 3、理想气体的内能、做功与吸放热计算 a、理想气体的内能计算 由于不计分子势能，故 E = N· = NkT = NT = RT 其中N为分子总数，为氣体的摩尔数由于（对一定量的气体）内能是温度的单值函数，故内能的变化与过程完全没有关系 b、理想气体的做功计算 气体在状态變化时，其压强完全可以是变化的所以气体压力的功从定义角度寻求比较困难。但我们可以从等压过程的功外推到变压过程的功（☆无限分割→代数和累计…）并最终得出这样一个非常实用的结论：准静态过程理想气体的功W总是对应P-V图象中的“面积”。这个面积的理解汾三层意思—— ①如果体积是缩小的外界对气体做功，面积计为正；②如果体积是增大的气体对外界做功，面积计为负；③如果体积參量变化不是单调的（例如循环过程）则面积应计相应的差值。如图所示 c、吸放热的计算 热力学第一定律：ΔE=W+Q,注意各量的正负号的规萣。 Q=ΔE+(-W) =ΔU+A （W:指外界对系统做的功；A: 指系统对做外界的功） 等容过程 Q.称做定容摩尔比热容，为分子的自由度对于单原子分子气体，；对於双原子分子气体；而对于多原子分子气体.为摩尔气体常数，． 等压过程 Q = CPΔT 称做定压摩尔比热容，而称为比热容比．对于单原子分子氣体；而双原子分子气体，；多原子分子气体则有.、及均只与气体分子的自由度有关而与气体温度无关. 等温过程 . 绝热过程 此称泊松方程, . 四.热力学第二定律 1 循环过程 若一系统由某一状态出发，经过任意的一系列的过程最后又回到原来的状态，这样的过程称为循环过程. 循環过程中系统对外所做的功 如图16—1所示为某一系统的准静

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