- 热力学五大定律
热力学五大定律包括:
1. 热力学第一定律,也称能量守恒定律,即热力系内物质的能量在形态变化时,能与外界交换但不会消失。
2. 热力学第二定律,也可以表述为不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响;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;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,对纯物质理想气体而言,其化学势与温度成正比。
4. 热力学第四定律,认为宇宙的熵在趋于增加。
5. 热力学第五定律,强调了热力学第二定律的微观意义。
以上就是热力学五大定律的内容,供您参考。建议根据具体语境和需求,咨询专业人士获取准确信息。
相关例题:
题目:一个封闭的容器内有1升空气,温度为27摄氏度。现在对容器进行加热,使温度升高到107摄氏度。在这个过程中,容器内的空气体积膨胀了5升。求容器内的空气压力变化。
解答:
热力学第一定律表示能量转换和守恒的定律,即能量不能创造或消失,只能从一种形式转化为另一种形式。在这个问题中,我们需要用到热力学第一定律的公式:能量变化 = 吸收的热量 - 释放的热量。
初始状态:空气体积为1升,温度为27摄氏度
加热后状态:空气体积为6升(膨胀了5升),温度为107摄氏度
由于空气膨胀,我们需要释放一些能量来克服分子间的相互作用力。这部分能量来自空气的内能。因此,我们需要释放一些热量来使空气的温度升高。
初始状态下的空气内能可以通过理想气体方程计算得出:E = nKT,其中n是摩尔数,K是气体常数,T是绝对温度。
加热后状态下的空气内能可以通过理想气体方程计算得出:E' = nKT + nRΔT,其中ΔT = 107 - 273 = 70K。
根据热力学第一定律,我们可以得到:E' - E = Q - W,其中Q是吸收的热量,W是释放的热量(在这个问题中为零)。
因此,我们可以得到Q = E' - E = nKT + nRΔT - nKT = nRΔT = 8.314 J/mol·K × 1 × 70K = 583.98 J。
由于我们不知道空气的具体成分和密度,所以我们无法直接计算出压力的变化。但是,我们可以假设空气的压力与温度成正比(即理想气体),并使用理想气体方程来求解压力变化。
初始状态下的压力可以通过理想气体方程计算得出:P = nKT / V = 1 × 287 / 1 = 287 Pa。
加热后状态下的压力可以通过理想气体方程计算得出:P' = nKT'/V' = (nKT + nRΔT) / V' = (287 × 70 + 8.314 × 63) / 6 Pa = 466 Pa。
因此,容器内的空气压力变化为P' - P = (466 - 287) Pa = 179 Pa。
所以,容器内的空气压力增加了约179帕斯卡。
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