- 高三物理热力公式汇总
高三物理热力公式汇总如下:
1. 热力学第一定律:$\Delta U = W + Q$。
2. 热容:$C = \frac{m\Delta T}{Q}$。
3. 热力学第二定律:热传递的方向性。
4. 热力学温标:公式$T = t + 273.15$摄氏度。
5. 能量守恒定律:$E = mc^{2}$。
6. 热传导定律:$q = - \lambda \frac{\Delta S}{L}$。
其中,$\Delta U$代表物体内能的改变量,$W$代表外界对物体做的功,$Q$代表物体向外界散热,C代表物体的比热容,m代表物体质量,$\Delta T$代表物体温度的变化量,T代表物体温度,t代表物体实际温度,$\lambda$代表导热系数,$\Delta S$代表物体热膨胀的大小,L代表物体的横截面积。这些公式在高三物理热力学习中非常重要。
相关例题:
公式:ΔU=Q+W
例题:
假设有一个1L的密闭容器,内部有1kg空气,压力为1atm。现在对容器进行加热,使温度升高至20℃,求在这个过程中,容器内气体分子的总动能增加了多少?
已知条件:
1. 空气的摩尔质量为29g/mol,一个分子质量为$2.67 \times 10^{-26}kg$。
2. 加热过程中,空气膨胀对外做功W=-100J。
3. 空气的体积增加了0.5L。
根据热力学第一定律,ΔU=Q+W,其中ΔU为分子总动能的变化量,Q为系统吸收的热量。
ΔU=nCv,m(T2-T1) + W
其中,n为气体物质的量,Cv,m为气体定容摩尔热容量。由于本题中气体体积变化很小,可以忽略气体膨胀做功,即W≈0。代入已知条件可得:
ΔU=1/2n(T2-T1) = 1/2 × 1 × (273+273) × (273+20-273) = 46.5J
所以,分子总动能增加了46.5J。这个数值可以通过测量容器内气体温度的变化量得到。
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