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物理热学计算公式

2024-07-15 12:22:55综合其它770
  • 物理热学计算公式

物理热学计算公式有以下几个:94s物理好资源网(原物理ok网)

1. 理想气体状态方程:PV=nRT,其中P为气体压强,V为气体体积,n为气体物质的量,R为气体常数,T为绝对温度。94s物理好资源网(原物理ok网)

2. 热力学第一定律:ΔU=W+Q,其中ΔU为物体内能的改变量,W为外界对物体做的功,Q为物体吸收的热量。94s物理好资源网(原物理ok网)

3. 热容:C=ΔU/ΔT,其中C为物体的热容,ΔU为物体在一定过程中内能的变化量,ΔT为温度的变化量。94s物理好资源网(原物理ok网)

4. 理想气体的内能:E=i/2U,其中i为自由度数,U为理想气体的内能。94s物理好资源网(原物理ok网)

5. 理想气体的膨胀系数:α=ΔV/ΔP,其中ΔV为气体体积的变化量,ΔP为气体压强的变化量。94s物理好资源网(原物理ok网)

6. 热导率:λ=KS^γ,其中λ为热导率,K为热传导系数,S为传热面积,γ为材料热物性参数的指数。94s物理好资源网(原物理ok网)

此外,还有其他一些热力学公式,如焦耳-汤姆森效应、斯特藩-玻尔兹曼定律等。94s物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

题目:一个容器中有1升水,温度为20摄氏度。现在将容器放入一个恒温为30摄氏度的环境中,求容器中的水需要多长时间才能达到平衡温度?94s物理好资源网(原物理ok网)

解答:94s物理好资源网(原物理ok网)

根据热力学第一定律,容器中的水需要吸收热量来增加内能,以使温度达到平衡温度。假设容器中的水与周围环境的热传导系数为λ,那么根据热传导方程:94s物理好资源网(原物理ok网)

Q = λ(dT/dx) (V/S) = λV(dT/dx)94s物理好资源网(原物理ok网)

其中,Q为热量,dT/dx为温度变化率,V为水的体积,S为容器壁的面积。94s物理好资源网(原物理ok网)

假设水的比热容为c,那么根据能量守恒定律,有:94s物理好资源网(原物理ok网)

Q = mcΔT94s物理好资源网(原物理ok网)

其中,ΔT为温度变化量。94s物理好资源网(原物理ok网)

将以上两个公式联立,可以得到:94s物理好资源网(原物理ok网)

mcΔT = λV(dT/dx)94s物理好资源网(原物理ok网)

其中,ΔT = 30 - 20 = 10摄氏度。94s物理好资源网(原物理ok网)

将已知量代入上式,可以得到:94s物理好资源网(原物理ok网)

1升水的质量m = 1升水 × 1千克/升 = 1千克94s物理好资源网(原物理ok网)

λV = cΔT = 4.2 × 10^3焦耳/(千克·摄氏度) × 1升水 × (30 - 20)摄氏度 = 4.2 × 10^3焦耳/秒94s物理好资源网(原物理ok网)

代入上式后,可以得到时间t = Q/c = λV(dT/dt) = 4.2 × 10^3焦耳/秒 × 1升水 × (30 - 20)/4.2 × 10^3焦耳/秒 = 5秒。94s物理好资源网(原物理ok网)


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