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初中物理热力学笫一定律考点

2024-12-27 09:12:20综合其它374
  • 热力学笫一定律

热力学第一定律即热力学第一定律,内容如下:St5物理好资源网(原物理ok网)

1. 热力学系统在任一过程中所吸收(或产热)的热量Q,可以全部用来增加热力学系统的内能,即Q=ΔU。St5物理好资源网(原物理ok网)

2. 热力学系统与外界交换的热量可以全部传给外界的热力学环境,即系统减少的内能全部传递给环境。St5物理好资源网(原物理ok网)

此外,热力学第一定律还可以表述为:St5物理好资源网(原物理ok网)

1. 系统的内能不变,它从外界吸收的热量(或向外界放出的热量)等于外界对系统所做的功(或系统对外界所做的功)。St5物理好资源网(原物理ok网)

2. 系统在绝热条件下进行的可逆过程,如果进行到系统复原为止,则系统从外界吸收的热量应全部用来增加系统的内能。St5物理好资源网(原物理ok网)

希望以上信息对您有所帮助。St5物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

热力学第一定律(也称为能量守恒定律)的一个例子是关于过滤过程的。假设有一个过滤器,它是一个由多孔物质(如滤纸或砂子)构成的装置,用于分离液体和气体混合物中的固体颗粒。过滤过程涉及到能量的转换和守恒。St5物理好资源网(原物理ok网)

假设有一个简单的过滤系统,其中液体通过一个小孔进入过滤器,固体颗粒被截留,而气体则可以流出过滤器。在这个系统中,我们可以应用热力学第一定律来分析能量的转换和守恒。St5物理好资源网(原物理ok网)

在这个例子中,我们可以列出热力学第一定律的基本方程:St5物理好资源网(原物理ok网)

能量输入 = 能量输出 + 能量变化St5物理好资源网(原物理ok网)

1. 能量输入:液体流入过滤器的能量,这可能包括重力势能、泵送的机械能等。St5物理好资源网(原物理ok网)

2. 能量输出:气体从过滤器流出的能量,这可能包括压力能、动能等。St5物理好资源网(原物理ok网)

3. 能量变化:在过滤过程中,固体颗粒被截留,这部分能量被转化为热能,使得液体和气体之间的温度发生了变化。St5物理好资源网(原物理ok网)

现在,我们假设液体流入过滤器的温度为T1,气体流出过滤器的温度为T2,固体颗粒的温度为T3。在过滤过程中,由于固体颗粒被截留,这部分能量被转化为热能,使得液体和气体之间的温度升高。这部分增加的热能可以表示为:ΔQ = mCΔT,其中m是固体颗粒的质量,C是固体颗粒的比热容,ΔT是温度的变化。St5物理好资源网(原物理ok网)

另一方面,液体流入过滤器时所具有的能量(包括重力势能和机械能)在过滤过程中并没有改变。气体流出过滤器时所具有的能量(包括压力能和动能)也保持不变。因此,我们可以将这两个部分的能量输出合并为一个常数项:ΔU = ΣW + ΔPΔV。其中ΣW是液体流入和流出过滤器时所做的机械功的总和,ΔPΔV是气体在过滤器中受到的压力势能的变化。St5物理好资源网(原物理ok网)

最后,我们还需要考虑环境对系统的热交换量ΔQ',这可能发生在液体和气体之间。St5物理好资源网(原物理ok网)

将这些因素代入热力学第一定律的基本方程:St5物理好资源网(原物理ok网)

ΣW + ΔPΔV = ΔU + ΔQ + ΔQ' + ΔESt5物理好资源网(原物理ok网)

其中ΔE是系统内部能量的变化(在这个例子中,ΔE = 0)。St5物理好资源网(原物理ok网)

通过求解这个方程,我们可以得到过滤器在过滤过程中所做的机械功、气体压力的变化、温度的变化以及环境对系统的热交换量。这些量都是与能量守恒相关的物理量,可以用来描述和分析过滤过程。St5物理好资源网(原物理ok网)


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