- 热力学一定律公
热力学第一定律,热力学第二定律和热力学第三定律是热力学三大定律。
热力学第一定律,又称能量守恒定律,表明能量在物理和化学过程中不能被创造或破坏,只能从一种形式转化为另一种形式。
热力学第二定律是关于热量传递的定律,它表明热量不能自发地从低温物体传到高温物体,除非有外界的帮助。
热力学第三定律表明,物体有一个确定的热容量,其数值与物体的大小和形状有关。对于一个宏观系统,这个热容量是确定的,但对于一个单个的微观系统,其热容量是不确定的。
以上就是这些定律的基本内容,它们共同构成了热力学的基石。
相关例题:
题目:在一个封闭的系统中,有一个热源不断向外放热,假设热源的温度始终保持不变。现在有一个容器,里面装有一些水,容器与热源相连通,并且容器内的水受热后会膨胀并排出容器。假设在初始时刻,容器内的水温度为25℃,体积为1升。经过一段时间后,容器内的水温度上升到50℃,求此时容器的体积。
解答:
在这个封闭系统中,由于热源不断放热,系统内能增加。根据热力学第一定律,内能的增加等于吸收的热量减去对外做的功。在这个问题中,由于容器内的水受热后会膨胀并排出容器,所以对外做的功为零。因此,内能的增加等于吸收的热量。
初始时刻,容器内的水温度为25℃,体积为1升。经过一段时间后,水的温度上升到50℃,此时水的体积膨胀到多少升?
初始时刻内能 = 末时刻内能 + 吸收的热量
初始时刻内能 = 初始时刻体积 × 水的比热容 × 温度
末时刻内能 = 末时刻体积 × 水的比热容 × 温度
初始时刻内能 = 1升 × 4.2 × 10^3 J/kg℃ × 25℃
初始时刻内能 = 1升 × 水的比热容 × 初始温度
末时刻内能 = 末时刻体积 × 水的比热容 × 50℃
由于水的比热容和温度变化已知,我们可以通过求解方程组得到末时刻的体积。
解得:末时刻体积 = 2.5升
所以,经过一段时间后,容器内的水温度上升到50℃,此时容器的体积为2.5升。这个例子说明了热力学第一定律的应用,即内能的增加等于吸收的热量减去对外做的功。
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