- 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,也被称为能量守恒定律,表明能量不能从无到有地创造或消失,只能从一种形式转化为另一种形式。
热力学第二定律表明,一个孤立系统总是朝着熵增加的方向变化,也就是更加混乱无序。这表明能量在转化过程中总是伴随着一定的损失。
热力学第三定律表明,物体都有一定的微观结构,并且遵从人们熟知的物理常数。
以上这些定律共同构成了热力学的基石。
相关例题:
题目:一个封闭系统,初始状态为温度为T1,压力为P1,体积为V1。现在对系统进行加热,使其温度升高到T2,并保持这个温度不变。在这个过程中,系统的体积和压力如何变化?
解答:
根据热力学第一定律,系统内能的增加等于外界对系统做的功和系统吸收的热量之和。在这个问题中,我们只考虑热量的变化。
初始状态:温度T1,压力P1,体积V1。
加热后状态:温度T2,由于没有外界对系统做功,所以压力和体积的变化取决于系统内能的增加量。
假设系统内能增加了dU,则有:
dU = △(PV) = △V + △P
由于体积变化很小,可以忽略不计,所以有:
dU = △P
根据理想气体状态方程,有:PV = nRT,其中n为摩尔数,R为气体常数。
将PV代入上式可得:dU = nR(T2 - T1)
由于系统是封闭的,所以初始状态和加热后状态的摩尔数不变。因此,加热后系统的压力增加了dP = nR(T2 - T1)。
所以,在加热过程中,系统的体积保持不变,压力增加了dP = nR(T2 - T1)。
总结:热力学第一定律告诉我们,系统内能的增加等于外界对系统做的功和系统吸收的热量之和。在这个问题中,我们只考虑了热量的变化,忽略了外界对系统做的功。因此,系统的体积保持不变,压力增加了dP = nR(T2 - T1)。
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