高中热学公式

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高中物理热力学问题中的焓和熵的概念及计算

高中物理热力学问题中的焓和熵的概念及计算

高中物理热力学问题中的焓和熵的概念及计算热力学是物理学中的一个重要分支,它研究的是物质的热现象和能量转化。

在高中物理课程中,热力学是一个重要的内容,其中焓和熵是两个基本概念。

本文将重点介绍焓和熵的概念及计算方法,并通过具体题目的分析和解答来帮助高中学生更好地理解和应用这些概念。

一、焓的概念及计算焓是热力学中的一个重要物理量,它表示系统在恒压条件下的内能和对外做功的总和。

在化学反应和热力学过程中,焓的变化可以帮助我们判断反应的放热或吸热性质。

焓的计算公式为:H = U + PV其中,H表示焓,U表示内能,P表示压强,V表示体积。

焓的单位是焦耳(J)。

例如,某个系统的内能为1000J,压强为2Pa,体积为0.5m³。

那么这个系统的焓为多少?根据焓的计算公式,我们可以得到:H = U + PV = 1000J + 2Pa × 0.5m³ = 1000J+ 1J = 1001J因此,这个系统的焓为1001焦耳。

二、熵的概念及计算熵是热力学中描述系统无序程度的物理量,也是一个衡量系统混乱程度的指标。

熵的增加表示系统的无序程度增加,熵的减少表示系统的有序程度增加。

熵的计算公式为:ΔS = Q/T其中,ΔS表示熵的变化量,Q表示系统吸收或释放的热量,T表示温度。

熵的单位是焦耳/开尔文(J/K)。

例如,某个系统吸收了500J的热量,温度为300K。

那么这个系统的熵变是多少?根据熵的计算公式,我们可以得到:ΔS = Q/T = 500J / 300K = 1.67 J/K因此,这个系统的熵变为1.67焦耳/开尔文。

三、题目分析与解答下面我们通过具体的题目来进一步说明焓和熵的应用。

题目一:某个物体的焓变为300J,压强为1Pa,体积为0.2m³。

求该物体的内能变化量。

解答:根据焓的计算公式,我们可以得到:H = U + PV将已知数据代入公式,可得:300J = U + 1Pa × 0.2m³解方程,可得:U = 300J - 0.2J = 299.8J因此,该物体的内能变化量为299.8焦耳。

高中物理公式大全总结

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高中物理公式大全总结一、运动学公式:位移(s)= 初速度(v₀)×时间(t)+ 0.5 ×加速度(a)×时间²速度(v)= 初速度(v₀)+ 加速度(a)×时间(t)动能(KE)= 0.5 ×质量(m)×速度²力(F)= 质量(m)×加速度(a)力(F)= 质量(m)×速度(v)/时间(t)功(W)= 力(F)×位移(s)×cos(θ)二、力学公式:牛顿第一定律:物体在外力作用下保持静止或匀速直线运动,除非有净外力作用。

牛顿第二定律:F = m ×a牛顿第三定律:作用力与反作用力大小相等、方向相反且共线。

弹簧定律:F = -k ×Δx(弹簧的伸长或压缩与恢复力成正比)重力:F = G ×(m₁×m₂) / r²(万有引力定律)三、力学热学公式:机械能守恒:总机械能(E)= 动能(KE)+ 位能(PE)(在没有非弹性力的情况下守恒)热力学第一定律:ΔU = Q - W(内能变化等于吸热减做功)四、光学公式:折射定律:n₁×sin(θ₁) = n₂×sin(θ₂)(n₁和n₂为介质的折射率)焦距公式:1/f = 1/v + 1/u(用于透镜和镜片)光速(c)= 3.00 ×10⁸m/s(真空中的光速)五、电学公式:电场强度(E)= 电力(P)/ 电荷(Q)电压(V)= 电势能(U)/ 电荷(Q)电流(I)= 电荷(Q)/ 时间(t)电阻(R)= 电压(V)/ 电流(I)欧姆定律:V = I ×R六、磁学公式:洛伦兹力:F = q ×(v ×B)(q为电荷,v为速度,B 为磁场)安培环路定律:磁场沿闭合电流环路的方向磁感应强度(B)= μ₀×(n ×I)(μ₀为磁常数,n为匝数,I为电流)。

高中物理公式总结(重点)超详细

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高中物理中的公式是学习物理的重要工具,掌握了这些公式,就能更好地理解和应用物理学的知识。

本文将对高中物理中的重点公式进行总结,帮助大家更好地掌握物理学的核心内容。

第一部分:力学1. 速度公式速度是物体在单位时间内所移动的距离,可以用公式v=s/t来表示,其中v表示速度,s表示位移,t表示时间。

这个公式是力学中最基本的公式之一,也是其他公式的基础。

2. 加速度公式加速度是物体在单位时间内速度增加的大小,可以用公式a=(v-u)/t 来表示,其中a表示加速度,v表示末速度,u表示初速度,t表示时间。

这个公式可以用来描述物体在匀加速运动中速度的变化。

3. 牛顿第二定律牛顿第二定律是描述力和加速度之间关系的定律,可以用公式F=ma来表示,其中F表示力,m表示物体的质量,a表示加速度。

这个公式可以用来解决物体在受力作用下的运动问题。

4. 动能公式动能是物体由于运动而具有的能量,可以用公式K=1/2mv^2来表示,其中K表示动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。

这个公式可以用来计算物体的动能大小。

5. 功率公式功率是描述单位时间内所做的功的大小,可以用公式P=W/t来表示,其中P表示功率,W表示做功的大小,t表示时间。

这个公式可以用来计算物体的功率。

第二部分:热学1. 热量公式热量是物体由于温度差而传递的能量,可以用公式Q=mcΔT来表示,其中Q表示热量,m表示物体的质量,c表示物体的比热容,ΔT表示温度变化。

这个公式可以用来计算物体吸收或释放的热量。

2. 热传导公式热传导是物体内部或不同物体之间热量传递的过程,可以用公式Q=λAΔT/l来表示,其中Q表示传导的热量,λ表示物质的导热系数,A表示传热面积,ΔT表示温度差,l表示传热长度。

这个公式可以用来计算热传导的热量。

3. 热膨胀公式热膨胀是物体由于温度变化而产生的体积或长度变化,可以用公式ΔL=αL0ΔT来表示,其中ΔL表示物体的长度变化,α表示线膨胀系数,L0表示物体的原始长度,ΔT表示温度变化。

高中自由能公式

高中自由能公式

高中自由能公式
自由能的公式是△G=△H-△(TS)。

自由能(Gibbsfreeenergy)在化学热力学中为判断过程进行的方向而引入的热力学函数。

又称自由焓、吉布斯自由能或自由能自由能指的是在某一个热力学过程中,系统减少的内能中可以化为对外做功的部分。

自由能(freeenergy)在物理化学中,按照亥姆霍兹的定容自由能F与吉布斯的定压自由能G的定义。

吉布斯自由能是自由能的一种。

1876年美国著名数学物理学家,数学化学家吉布斯在康涅狄格科学院学报上发表了奠定化学热力学基础的经典之作《论非均相物体的平衡》的第一部分。

1878年他完成了第二部分。

这一长达三百余页的论文被认为是化学史上最重要的论文之一,其中提出了吉布斯自由能,化学势等概念,阐明了化学平衡、相平衡、表面吸附等现象的本质。

高中物理 第十章 热力学定律 第1、2节 功和内能 热和内能讲义(含解析)新人教版选修3-3-新人教

高中物理 第十章 热力学定律 第1、2节 功和内能 热和内能讲义(含解析)新人教版选修3-3-新人教

第1、2节功和内能热和内能1.绝热过程:系统只由于外界对它做功而与外界交换能量,它不从外界吸热,也不向外界放热的过程。

2.绝热过程中系统内能的增加量等于外界对系统所做的功,即ΔU=W。

3.热传递:热量从物体的高温部分传递到低温部分,或从高温物体传递给低温物体的过程。

4.系统在单纯的传热过程中,内能的增量ΔU等于外界向系统传递的热量Q,即ΔU=Q。

5.做功和热传递是改变内能的两种方式且具有等效性,但二者实质不同。

一、焦耳的实验1.绝热过程系统只通过对外界做功或外界对它做功而与外界交换能量,它不从外界吸热,也不向外界放热。

2.代表实验(1)重物下落带动叶片搅拌容器中的水,引起水温度上升。

(2)通过电流的热效应给水加热。

3.实验结论要使系统状态通过绝热过程发生变化,做功的数量只由过程始末两个状态决定,而与做功的方式无关。

二、功和内能1.内能的概念(1)内能是描述热力学系统自身状态的物理量。

(2)在绝热过程中做功可以改变热力学系统所处的状态。

2.绝热过程中内能的变化(1)表达式:ΔU=W。

(2)外界对系统做功,W为正;系统对外界做功,W为负。

三、热和内能1.热传递(1)条件:物体的温度不同。

(2)过程:温度不同的物体发生热传递,温度高的物体要降温,温度低的物体要升温,热量从高温物体传到低温物体。

(3)热传递的三种方式:热传导、热对流、热辐射。

2.热和内能(1)单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态,即热传递能改变物体的内能。

(2)热量:在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。

(3)单纯的传热过程中内能的变化。

①公式:ΔU=Q。

②物体吸热,Q为正;物体放热,Q为负。

1.自主思考——判一判(1)温度高的物体含有的热量多。

(×)(2)内能大的物体含有的热量多。

(×)(3)热量一定从内能多的物体传递给内能少的物体。

(×)(4)做功和热传递都可改变物体的内能,从效果上是等效的。

(√)(5)在绝热过程中,外界对系统做的功小于系统内能的增加量。

高中物理热学知识点梳理

高中物理热学知识点梳理

高中物理热学知识点梳理一、分子动理论、能量守恒定律1.阿伏加德罗常数N A=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米2.油膜法测分子直径d=VS{V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m2)}3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。

4.分子间的引力和斥力(1)r<r0,f引f斥,F分子力表现为引力(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈05.扩散现象、布朗运动说明分子的无规则热运动;布朗运动指的是悬浮在液体中的固体颗粒的运动,是液体分子撞击它引起的;温度越高,颗粒越小,布朗运动越明显6.温度是物体分子热运动的平均动能的标志;分子势能是由它们的相对位置决定的。

7.分子速率是“中间多、两头少”,温度升高,速率大的分子占的比率增大8.晶体具有一定的熔点,非晶体没有确定的熔点;单晶体具有各向异性,多晶体、非晶体具有各向同性;(晶体内部的物质微粒是静止的,非晶体内部的物质微粒的排列是不规则的)9.表面张力的方向:从微观上看表面的分子受到指向液体内部的力,扩展到宏观上表现为指向液体表面切线方向。

10.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的)W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出,它违反了能量守恒定律}11.热力学第二定律克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出,它违反了热力学第二定律}12.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}(1)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;(2)分子力做正功,分子势能减小,在r 0处F 引=F 斥且分子势能最小;(3)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0(4)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零; 物体的内能由温度和体积决定;(5)r 0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;(6)其它相关内容:能的转化和定恒定律、能源的开发与利用、环保、物体的内能、分子的动能、分子势能。

高中物理公式大全总结3篇

高中物理公式大全总结3篇

高中物理公式大全总结第1篇:力学公式力学是研究物体运动和受力的学科,作为物理学的重要分支,有着重要的理论和实际应用价值。

以下是力学常用的公式:1.运动学公式S=vtv=at+v0S=1/2at^2+v0t其中,S表示位移,v表示速度,t表示时间,a表示加速度,v0表示初速度。

2.牛顿三定律F=maF1=F2F1=-F2其中,F表示力,m表示物体的质量,a表示加速度。

第二个公式是牛顿第三定律,表示力的作用会产生相等而反向的作用力。

3.动能公式K=1/2mv^2其中,K表示动能,m表示物体的质量,v表示速度。

4.势能公式Ep=mgh其中,Ep表示势能,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h表示高度。

5.机械能守恒定律K1+Ep1=K2+Ep2其中,K表示动能,Ep表示势能。

6.动量定理FΔt=Δmv其中,F表示力,Δt表示时间,m表示物体质量,Δv 表示速度改变量。

7.角动量定理L=r×p其中,L表示角动量,r表示距离,p表示动量。

8.万有引力定律F=Gm1m2/r^2其中,F表示引力,m1和m2分别表示两个物体的质量,r表示它们之间的距离,G为万有引力常数。

9.开普勒定律T^2/a^3=常数其中,T表示公转周期,a表示轨道长半径。

第2篇:热学公式热学是研究热能转移、热力学过程和物质热学性质的学科,它和物理学、化学、机械工程等领域都有着重要联系和应用,以下是热学常用的公式:1.热量传递的公式Q=mcΔθ其中,Q表示传递的热量,m表示物体质量,c表示物体的比热容,Δθ表示温度改变量。

2.热力学第一定律Q=ΔU+W其中,Q表示传递的热量,ΔU表示内能的改变量,W表示功。

3.热力学第二定律ΔS>=0其中,ΔS表示热力学系统的熵变。

4.热容公式C=Q/Δθ其中,C表示热容,Δθ表示温度改变量。

5.热机效率公式η=W/Qh=1-Qc/Qh其中,W表示功,Qh表示吸收的热量,Qc表示散失的热量,η表示热机的效率。

高中电学、热学公式

高中电学、热学公式

一:电学公式1. 欧姆定律 电流=电压电阻I =U R2. 电功率:电做功的快慢,电功率越大,则灯泡越亮。

Ⅰ.电功率=电压×电流 P=UI推导公式: 2P I R =2U P R=Ⅱ.=电功电功率时间=W P t注意:电学基本公式只有上面三个.其他的全部为导出公式,也就是说,你可以用这三个公式做所有题目,只是过程稍微复杂. 3. 由=WP t得W=Pt.所以 W UIt =2U W t R=2W I Rt =4. 在纯电阻电路中(如电灯,电热器等) 电功=电热 W=Q即纯电阻电路,电做的功,全部转化为热能 ∴由基本公式2I Rt =Q 可推出Q UIt = 2U Q t R=应用公式时注意:以上所有公式只适用与同一段电路中,不同电路中,不可生搬硬套!二:串联并联电路的特点首先,要学会区分串联,并联电路,判断方式有两种:1.看电流路径:如果,只有一条电流路径,则为串联,有两条或者多条电流路径,则为并联2.假设其中一个用电器断路,如果其他用电器不能工作,则为串联.如果其他用电器可以工作,则为并联.(4)串并联电路特点:上述特征的推广㈠并联电路的总电阻计算公式的推广12111R R R =+总 ⑴当只有两个电阻时,上式可化为:122R R R R R =+总(最常用,初中阶段,电阻基本不超过两个) ⑵当电阻大小均一样时,上式可化为:RR n=总(n 为并联的电阻个数)㈡串联电路中,电压,电功率,电功,电热与电阻的关系1111122222U P W Q R U P W Q R ==== 即串联电路中,除了电流处处相等之外,电压,电功率,电功,电热与电阻均成正比并联电路中,电压,电功率,电功,电热与电阻的关系1111222221I P W Q R I P W Q R ==== 即并联电路中,除了各支路两端的电压相等之外,电流,电功率,电功,电热与电阻均成反比 解题小技巧1. 串联电路意味着电流处处相等,所以如果能求电流,就先把电流求出.电流是连接各用电器之间的纽带.2. 并联电路意味着各支路电压相等,所以,能求电压,就先把电压求出.电压是连接各用电器之间的纽带3. 从上述推广中,可以看出,与电有关的量和电阻之比关系密切.一个计算题,只要知道电阻或者电阻之比,那这个题目就基本可以做出了.练习题1.电阻R 1=4欧和R 2=8欧串联在24伏特的电路里,两个电阻在10秒内,消耗的电能分别是多少?此时,R 1两端的电压是多少?2.如图,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,有“4.8V 0.3A”的小灯泡和滑动变阻器串联后接入6V 电路中,问:(1)灯泡恰好正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值多大?(2)电路消耗的总功率最小时,电路中的电流为多少安?此时灯泡消耗的功率多大?3.一电水壶铭牌标有额定电压220V ,额定功率1500W ,电源频率为50HZ ,容积5.5L ,在标准大气压下,把20℃的水装满后通电烧开,〖水的比热容是4.2×103J/(kg ·℃),不计热量损失〗求:(1)需要多少热量?(2)消耗多少电能?(3)在额定电压下通电多长时间?4.如图19所示,R 1为20Ω的定值电阻,电源电压为6V 保持不变,开关闭合后电流表示数为0.5A ,通电时间3min ,根据这些条件,求出与电阻R 2有关的四个电学物理量。

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二、热学:
1、热力学第一定律: W + Q = E
符号法则: 体积增大,气体对外做功,W 为“一”;体积减小,外界对气体做功,W 为“+”。

气体从外界吸热,Q 为“+”;气体对外界放热,Q 为“-”。

温度升高,内能增量E 是取“+”;温度降低,内能减少,E 取“一”。

三种特殊情况: (1) 等温变化 E=0, 即 W+Q=0
(2) 绝热膨胀或压缩:Q=0即 W=E
(3)等容变化:W=0 ,Q=
E
2 理想气体状态方程:
(1)适用条件:一定质量的理想气体,三个状态参量同时发生变化。

(2) 公式: PV T P V T PV T
111222==或恒量 (3) 含密度式:
P T P T 1112
22ρρ= 3、 克拉白龙方程: PV=n RT=M RT μ (R 为普适气体恒量,n 为摩尔数)
4 、 理想气体三个实验定律:
(1) 玻马—定律:m 一定,T 不变 P 1V 1 = P 2V 2 或 PV = 恒量
(2)查里定律: m 一定,V 不变 P T P T 1122= 或 P T =恒量 或 P t = P 0
(1+t 273) (3) 盖·吕萨克定律:m 一定,T 不变
V T V T V T V t 112===或恒量或V 0 (1+t 273
)
注意:计算时公式两边T必须统一为热力学单位,其它两边单位相同即可。

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