第一章 热力学的基本规律(复习)
第一章 热力学的基本规律（复习）
一、内容概述 （一）、知识结构
（二）、基本概念
热力学系统及其分类（孤立系、闭系、开系）、热力学平衡状态、物态方程、内能、焓、熵、自由能、吉布斯函数、可逆过程与不可逆过程。 （三）、基本规律和公式
1、与物态方程有关的三个物理量
定压体胀系数P T V
V ）（
??=1
α
定容压强系数V T
P
P ）（??=1β
三者联系为P K T βα= 等温压缩系数T
T T
V V
k ）（
??-=1
热力学的基本规律
热力学第零定律 温度 物态方程
热力学第一定律 内能
两种典型表述 卡诺定理 克劳修斯等式与不等式 熵的定义和热力学基本微分方程 热力学第二定律
热力学第二定律的普遍表述 熵的性质和物理意义 熵变的计算
2、热力学第一定律
条件：闭系 ???
?
???
-
=+=-∑i i
i A B dY Y Q d dU W Q U U 无穷小过程有限过程
只有体积变化功 PdV Q d dU -=
意义：①说明了做功和热传递是改变物体能量及其量度的两种等效的方式；②揭示了能的转化及其守恒规律
◆热力学第一定律在理想气体的应用
理想气体的内能只是温度T 的函数（焦耳实验证实），即U=U(T)，且其状态方程为pV=nRT ，由此得到： ① 内能： οU dT C U dT C dU V V +==?,
② 焓： ?+==οH dT C H dT
C dH p p
③ 热容量差： nR C C V p =- ④ 过程方程： 常量常量，常量，===--Z
Z Z Z
T
p
TV
pV
/1
1
其中Z=0，1，∞和γ分别对应理想气体的等压、等温、绝热和等容过程； ⑤ 多方过程中热容量； )1/()(--=Z C Z C V γ ⑥ 理想气体卡诺正循环效率η和负循环的致冷系数ε：
1
21
21
11T T Q Q Q W -
=-
==η
2
122T T T W
Q -=
=
ε
3、热力学第二定律
⑴热力学第二定律两种标准的表述： ① 克劳修斯叙述：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。 ② 开尔文叙述：不可能从单一热源吸热使之完全变为有用的功而不引起其它变化，（或说为：第二类永动机不可能造成。）
克劳修斯叙述揭示了热传导的不可逆性，而开尔文叙述揭示了功热转换的不可逆性。这两种叙述在正的绝对温度区间是等效的。 ⑵卡诺定理
定理：所有工作于两个一定温度之间的热机，以可逆机的效率为最大。
推论：所有工作于两个一定温度之间的可逆热机，其效率都相等。由卡诺定理及其、推论，应有：工作于温度为)(21T T >和2T 之间的热机，其效率η满足
1
21
21
11T T Q Q Q W -
≤-
==
η
可逆机取等号，不可逆机取小于号。且上述结论与工作物质无关。 4、克劳修斯等式和不等式，
0≤?
T
Q d 式中等号适用于可逆循环过程，不等号适用于不可逆循环过程Q d 是系统从温为T 的热源吸收的热量。 5、熵的定义：?
=
-B A
A B T
Q d S S ，积分沿由A 态到B 态的任意可逆过程进行。
无穷小可逆过程 T
Q d dS =
6、 热力学第二定律的普通表述 T
Q d dS T
Q d S S B A
A B ≥
≥
-?
或
7、 热力学基本微分方程 闭系 i i dy Y TdS dU ∑+=1
只有体积变化功 P d V T d S dU -=
8、自由能定义F =U —TS ；吉布斯函数定义 G=U —TS + PV （四） 、熵的性质和物理意义
◆熵函数的性质有四个：
1、 熵是系统的状态函数。系统的平衡态确定后，熵就完全单值地确定了：只要初、终
状态确定了，不管其间的过程是否可逆都有相同的熵变；系统经历循环过程（不论可逆与否）回到初态，其熵变恒为零。
2、 熵是广延量，具有可加性。如果一个热力学系统由几个部分组成，整个系统的熵为
各部分熵的和。
3、 对于绝热过程利用熵的变化可以判断该过程是否可逆。如果系统经绝热过程后熵不
变。该过程是可逆的；如果系统经绝热过程后熵增加，该过程是不可逆的。对于不可逆绝热过程，利用熵的变化可以判断该过程进行的方向和限度。不可逆绝热过程。总是朝着熵增加的方向进行；熵达到最大值时，系统达到平衡态。
4、 在不绝热的过程中，如果系统吸热，则熵增加；如果系统放热，则熵减少。 ◆熵函数的物理意义：
1、在宏观上，熵函数的数值表征孤立系统接近平衡态的程度。
2、在微观上，熵是系统中微观粒子无规则运动的混乱程度量度。
（五）、对熵增加原理的两点说明
1、孤立系统内任何自发过程，导致整个系统的熵值增加，但系统内每一部分的熵值不一定都增加。
例如，一铜棒两端分别与温度为T 1的高温热源、温度为T 2的低温热源相连，热量通过铜棒传递，将这三者组成孤立系统。稳定时，棒上各处的温度虽然不同，但不随时间改变。孤立系统内，高温热源放热Q ，其熵变；
1
1T Q S -
=?铜棒的状态不变，其熵变02=?S ；低温热源吸热Q ，其熵变。
2
3T Q S =
?整个系统熵变0
111
2
?-=?）（T T Q S 。
结果表明，整个系统内自发进行的有限温差的热传导过程是不可逆过程，故熵增加，但高温热
2、不可逆过程中的熵变dS ，根据克劳修斯不等式，得T
Q d dS ?，此熵变由两部分组成
S d S d dS i e +=`
其中第一项是由于系统从外界吸收热量Q d 所引起的熵变，称为熵流。它可为正、零或负，取决于系统是吸热、绝热或放热，其关系式为。T
Q d S d e =
第二项是由于不可逆过程
中的不可逆因素所引起的熵变，称为熵产生。不可逆因素是指过程非静态地进行；存在各种耗散效应（如摩擦等）。任一个不可逆因素，都将引起系统的熵产生。熵产生总是正的，0?S d i 。当系统从一个平衡态变化到另一个平衡态时，如果经历的是一个可逆过程，则0=S d i ，只能有熵流T
Q d S d dS e =
=；如果经历的是可逆绝热过程，则0=dS ；
如果经历的是不可逆过程，则有熵流和熵产生；如果经历的是不可逆绝热过程，则
0?=S d dS i 。孤立系统中自发进行的过程是不可逆过程，只能有熵产生，即0
?=S d dS i
二、典型例题
本章习题主要有三个类型；物态方程与T k 、、βα的互求；功、内能增量、热量的计算，热力学第一定律对等值过程和循环过程的应用；熵变的计算。 （一）、物态方程与T k 、、βα的互求。
1、 已知物态方程，求T k 、、βα根据这三个系数的定义式采用求偏导数的方法得解。
[例题1] 若1摩尔某气体的物态方程为 T
a P
RT V -=
其中R 为普适气体常数，a 为常数。求定压体胀系数a 和等温压缩系数T k [ 解 ] ）（）（2
11
T a
P R V T V
V a P +=??= V P RT
P V V k T T
2
1=??-=）（ 2、已知T k 、、βα中的任意两个，求物态方程。采用求积分的方法，有时还要用求解微分
方程的方法得解。
[ 例题2 ] 对1摩尔某气体的定压体胀系数a 和等温压缩系数T k 测量结果如下： ）；（
2
1
T
a P R V a +=
V
P RT k T 2
=
其中R 为普适气体常数，a 为常数。试确定此气体的物态方程。
[ 解 ] 首先，判断某气体能否用积分的方法得出物态方程。在描述简单系统的P 、V 、T 三个量中，任选两个量便是这两个量的态函数。写出该态函数的微分式，将已知条件代入，采用完整微分条件判断它是不是全微分式。若是全微分式，则可以用积分法得出物态方程；若不
已知a 和k T ，宜选V 为T 和P 的函数，写出V 的微分式
V d P k a V d T dP P
V dT T
V dV T T
P
-=??+??=
）（）（ 将已知条件代入，得
dP
P RT dT T
a P R dV 2
2
-
+=
）（ （1.1）
因为 2
2}{P R
T a
P R P T -=+??
）（
22}{P
R P RT T P -=-??）（ 满足完整微分条件，故（1.1）式是全微分式，某气体的物态方程可以用积分法
得出。
其次，求积分得出某气体的物态方程。
方法一：用全微分的积分法得出物态方程。将（1.1）式右边作适当变换，得
）（
T a P
RT d dV -=
积分， C
T a P
RT V +-=
C 为积分常数。当∞→T 时，气体可作理想气体处理，满足V=RT/P ，上式右边
第二项为零，
故 C=0，某气体的物态方程为 T
a P
RT V -=
方法二：用偏微分的积分法得出物态方程。 在a 和k T 的定义式中都含有偏导数。由 2
P
RT V k P
V T T
-=-=??）（
相应的偏微分为V 对P 的偏微分，用d P V 表示，它等于V 对P 的偏导数与P 的
微分的乘积。
dP
P
RT dP P
V V d T
P 2
-=??=
）（
在T 不变时，对上式积分，得 ）（T f P
RT V +=
积分常数f （T ）的确定：由（1.2）式所得函数V （T ，P ）还必须满足偏导数
）（T
V ??，
故对（1.2）式求导 ， d T
T d f P
R T
V P
）（）（+
=??
与已知条件 2
T
a P R V T
V P
+==??α）（
比较，得 2T
a dT T df =）（ 积分，
C
T
a
T f +-=）（
C 为积分常数。代人（1.2）式，得 C
T a P
RT V +-=
与方法一相同，定C=0，得到气体物态方程。
应当指出，方法一仅适于从V 的全微分式出发，等式两边恰能写成某些量的全微分，方法二更具有普遍意义，特别是遇到从V 的全微分式出发，经过运算，一时难于在等
式两边都凑成某些量的全微分的情况。
（二）功、内能增量、热量的计算，热力学第一定律对等值过程和循环过程的应用。 这个类型的习题包括已知系统的部分状态参量和过程特点。求系统的另一部分状态参量以及功、内能增量和热量；已知循环过程，求效率η或制冷机的工作系数η。 解题主要步骤及方法：
1、明确研究系统。系统的聚集状态、质量M 、摩尔质量μ、定容摩尔热容量C V 、定压摩
尔热容量值。及V P P C C y C /=
2、明确过程特点。单一过程或几个过程构成的组合过程、或循环过程（正循环或逆循环）。
3、画出过程图线。
4、选定公式计算。
功 体积变化功?
-=-=B A
V V PdV
W PdV W d 或
外界克服表面张力作功dA W d σ=
外界使电介质极化作功dP V W d ε= 外界使磁介质磁化作功VHdm W d O μ= 内能增量 W Q U U W d Q d dU A B +=-+=或 热量 ）（或
12T T C M
Q dT
C M Q d V
V V V -=
=
μ
μ ）（或
12T T C M
Q dT
C M
Q d P
P P P -=
=
μ
μ
?=
=T d S Q T d S
Q d 或
[ 例题3 ] 压强为P 1、体积为1v 的1摩尔理想气体。绝热自由地膨胀到压强为P 2。体积为。2v 接着使压强保持在P 2而准静态地压缩到1v 。最后，使体积保持在1v 不变而准静地加热，直到压强恢复到P 1。这个循环叫迈耶循环，利用这循环证明迈耶公式C P —C V = R 。假定摩而热容量为常数。
[ 解 ]研究对象：由绝热自由膨胀过程（不可逆），等压压缩过程（可逆），等容加热过程（可逆）组成的不可逆循环过程。
绝热自由膨胀过程1→2，W 12 =0，Q 12 = 0，故U 2 = U 1 ，T 2 =T 1 。 等压压缩过程 P
）（122
2
1
v v P P d v W v v P -=-=? P 1 ）（233
2
T T C dT C Q P
T T P P -==
?
等容加热过程 0=V W ）（231
3
T T C dT C Q V
T T V V -==
?
0 v 对于循环过程，内能变化为零，系统吸收总热量与外界对系统作的总功之和为零。 Q P +Q V +W P = 0
C P （T 3—T 2）+C V （T 1+T 3）+P 2v 2—P 2v 1=0 （C P —C V ）（T 3—T 1））+R （T 1—T 3）= 0 C P —C V = R （三）熵变的计算
系统由初态A 变化到终态B ，两态熵的差值A B S S S -=?称为熵的增量或熵变或
熵差，计算熵变的主要公式 ?
=
-B A
A B T
Q d S S
对于只有体积变化功的简单系统PdV Q d dU -=，则
T P d V
dU S S B A
A B +=
-?
或 T
P d V
d U T
Q d d S +=
=
如果系统经历的过程是可逆的，则按上述公式进行计算。在计算时要设法将被积式
用含有题给的状态参量来表示。
[例题4]一物体在等压下与一热源接触由初温T 1升高到T 2，若忽略其体积变化，求终态与初态的熵差：（物体定压热容量C V 为常量）。
[解] 因为物体与热源接触T 1升高到T 2是不可逆过程。我们设计等压下的准静态吸
热过程使物体温度由T 1升高到T 2，即与无限多个彼此温度相差很小的一系列热源接触。从每个热源吸收无限小热量，温度逐步升高。设过程中某热源温度T ，物体从热源吸热dT C Q d P =，
物体熵的微小变化是 T
dT C T
Q d dS P ==
物体温度从T 1升高到T 2时，熵差是 T
dT C S S P T T ?
=
-1
1
12
由于C P 与温度无关；则 1
212T T In
C S S P =-
如果要确定系统经历的绝热过程的性质，则设计一个连接与此过程同样初、经两态的，便于计算的可逆过程来计算熵变。若熵变为零，则原绝热过程就是可逆的：若熵变大于零，则原绝热过程就是不可逆的。
[例题5]两个体积相同的容器，分别装有一摩尔某种理想气体，令其进行接触，设气体初温分别为300K 和400K ，接触时保持各自的体积不变，摩尔热容为R 。求：①最后温度T ；②熵的变化；③讨论此过程不可逆。
解：接触时保持体积不变，这是一个等容过程，设定摩尔定容热容量为v C ，按已知，R C v =，初温K 400K 30021==T T ，，最后温度为f T ，则由： )()(21f v f v T T C T T C -=-，求得最后温度K 350)(2
121=+=T T T f ，系
统熵变化
+=+
=
??
?
1
T ln
S 2
1
T T C T
dT C T dT C f v T T v T v f
f
21
ln
T T C f v
0K /1713.0ln
2
12
>==J T T T R f
我们将两容器一起构成绝热系统（用绝热壁包围两容器），按熵增加原理可知，由熵变
0>?S 知此过程不可逆。
[例题6] 以两个热容量分别是2
1
p p C C 、，温度为)(2121T T T T >、的物体作热机的热
源，在外压强不变的条件下，求热机能对外作的最大功。 解：方法一、用熵增加原理求
设最后温度T f ，、则高温物体放热)(111f P T T C Q -=，低温物体吸
)(222T T C Q f P -=、则对外作功
)()(221121T T C T T C Q Q W f P f P ---=-= （1） f P P P P T C C T C T C )()(212211+-+=
高温物体熵变
1
111ln
1
T T C T
Q d S f P T T f
==
??
低温物体熵变 2
222ln
2
T T C T
Q d S f P T T f
==
??
将两物体与热机构成绝热系统，总熵变大于零应有
o o T T C T T C f P f P >++2
21
1ln
ln
即 o T T T P P P P C C f
C C >??
?
???+)
(2
1
212
1
)
1(
)1(ln 故 )
/(12
1
2
1
)
(212
1
2
1
21)
(.
P P P P P P P P C C C C f C C C C f
T T T T T T ++>>
在（1）中，用)
/(1212
12
1
)(P P P P C C
C C T T +代替T f 得到输出功
2
12
1
1
2
1212211)
)(()(P P P P C C C C P P P P T T C C T C T C W ++-+< 即输出最大功为
)
/(12
1
212211max 212
1
)
)(()(P P P P C C C C P P P P T T C C T C T C W ++-+=
方法二、用卡诺定理来求
热机作的净功 f P P P P T C C T C T C Q Q W )()(21221121+-+=-= （2）
设任一温度下，高温物体温度为T 时，吸热dQ ，而向温度为T 1的低温物体放
热dQ 1。按照卡诺定理。其效率应满足 T
T Q
d Q d '-
≤'-
=11η
即
T
T Q
d Q d '>
' （3）
又 dT C Q d P 1-=（因对高温物体是放热）。 T d C Q d P '=2。代入（3）得
到
o T
T d C T
dT C T
T dT
C T d C P P P P ?'+
'>
'-
2112即
积分
o T T d C T
dT C f
f
T T P T T P >'
'+
?
?
2
1
21
求得 )
/(1212
12
1
)(P P P P C C
C C f T T T +>
将（2）中的T f 用)
/(1212
12
1
)(P P P P C C
C C T T +代替，求得输出最大功W m a x 。
<第一章 热力学的基本定律>部分习题解答
1.1 证明任何一种具有两个独立参量T, p 的物质，其物态方程可由实验测得系数α及压缩系数κ，根据下述积分求得：
lnV=?-)(dp dT κα
如果，α=
T
1 κ=
p
1，试求物态方程。
解 （i ）dV(T,p)=p T V ???
????dT+T
p
V ???? ????dp 两边除以V ,得
p
T
V V V
dV ???? ????=1dT+V 1
T
p V ???? ????dp=αdT -κdp 积分后得 lnV=()?-dp dT κα (ii)
如果α=
T
1，κ=
p
1代入上式，得
lnV=???
?
??-
p dp T
dT =lnT-lnp+lnC
所以 pV=CT
与1mol 理想气体的物态方程pV=RT 相比较，可以知道所要求的物态方程即为理想气体的物态方程。 1.2
在0C 0和1atm 下，测得一铜块的体胀系数和压缩系数分别为α=4.85?105-k 1-,κ=7.8?10-7atm -1.α和κ可近似看成常数。今使铜块加热到100C,问（a ）压力要增加到多少个大气压才能使铜块的体积保持不变？（b ）若压力增加100aTm ，铜块的体积改变多少？
解 (a)由dT dV dp V T p
T V
p )()(????+=知，当dV=0时，有
dp=V
T p ???
????dT=p βdT=καdT
故 p 2-p 1=
κ
α?
2
1
T T dT
=
κ
α(T 2-T 1)
即 Δ p= p 2-p 1=κ
α
(T 2-T 1)=622 aTm
利用公式v(T,p)=v 0(T 0,0)[1+α(T -T 0)]-κp 有
v 2(T 2,p 2)=v 1(T 1,p 1)[1+α(T 2-T 1)]-κ(p 2-p 1) 即得
1
V V ?=
1
1
2V V V - = α(T 2-T 1)- κ(p 2-p 1)=4.07?10-4
可见体积增加万分之4.07
1.3已知A 、B 、C 三个气体系统，当A 、C 处于热平衡时，满足 0=--C C A A A V p nap V p
当B 、C 处于热平衡时，满足
0=+
-B
C
C C C B B V V nbp V p V p
式中n 、a 、b 均为常数。根据热力学第零定律，试求：（1）各系统的状态方程；（2）A 、B 处于热平衡时满足的关系式。
解：（1）求系统状态方程
将方程移项得 C C A A A V P naP V P =- . 因A 、C 处于热平衡，有T A = T C 、可得 C
C C A
A A A T V P T naP V P ==-.
（1）
（1） 即为A 、C 系统的状态方程。将P C V C = T C = T B 代入B 、C 满足的方程，
得到 o V n b T T V P B
B B B B =+
- （2）
（2） 即为B 系统的状态方程
（3） 求A 、B 满足的关系式
由热力学第零定律，应有T A = T B . 由（1）得 A A A A naP V P T -=；由（2）式有
?-
=)1/(B
B B B V nb V P T 于是
A 、
B 平衡满足的关系式为
.
/1B B B A A A V nb V P naP V P -=
-
1.4 1mol 的理想气体,在270C 的恒温下体积发生膨胀,由20 大气压准静态的变化到1
大气压.求气体所作的功和所吸收的热量。
解： （a ）在恒温准静态膨胀的过程中，理想气体所作的功为 W’=?2
1V V pdv =RT ?2
1
V V
V
dV =RTln
1
2V V
因为 p 1V 1=RT, p 2V 2=RT, 故有
1
2V V =2
1p p ，
所以 W’= RTln
2
1p p =8.31?300ln20=7.46?103 J 0mol -1
(b) 理想气体在恒温膨胀过程中，内能不变，根据热力学第一定律，求得
Q=W’=7.46?103Jmol -1
1.5 在00C 和1atm 下，空气的密度为0.00129g cm -3。空气的定压比热
C p =0.238cal ·g -1K -1,γ=1.41.今有27m 3的空气， （i ） 若保持体积不变，将空气由00C 加热到200C,试计算所需的热量。 （ii ） 若保持压强不变，将空气由00C 加热到200C,试计算所需的热量。 （iii ） 若容器有裂缝，外界压强为1atm ，试计算将空气由00C 加热到200C
所需的热量。
解 (i) 这是定容加热过程，定容热容量可以从定压热容量算出， C v =
γ
p
C =0.238/1.41=0.169cal/g ·K
27m 3的空气质量可以由他的密度算得：
M=0.00129?27?106=3.48?104g
考虑到热容量为常数，于是使温度由00C 升到200C 所需的热量
Q v =?2
1T T v dT MC =MC v (T 2-T 1)
=3.48?104?0.169?20
=1.76?105cal
(ii) 在定热加热过程中，
Q p =MC p (T 2-T 1)=1.658?105cal
(iii) 因为加热过程是缓慢的，当有裂缝时，可假定容器内的压强保持1aTm 。本
问题，空气的质量是改变的。在保持压力p 和容积V 不变的条件下加热时，
在温度T 下的质量M （T ）可由物态方程pV=
μ
M
RT （其中μ为空气的平均
摩尔质量）确定之。设T 1时，容器内的空气质量为M 1, 则由 pV=
μ
)
(1T M RT 1算得M(T)=M 1
T
T 1,所以
Q=?2
1)(T T p dT C T M =M 1T 1C p ?2
1
T
T T
dT
=M 1T 1C p ln
2
1T T
(1)
将T 1=273K ,T 2=293K,M 1C p =8.29?103cal/K 代入（1）式，即得: Q=1.60?105 cal
⒈6图1
1
121-???
?
??-=γηV V
解 奥托循环由4个分过程组成：1→2为 绝热压缩；2→3为等容吸热（体积V 2）；3→4 为绝热膨胀；4→1为等容放热过程设状态1、2、 3、4对应的温度分别为T 1、T 2、T 3、T 4，则2→3 过程中吸热Q 1和4→1过程中放热Q 2分别为
)(231T T C Q V -=
)(142T T C Q V -=
⑴又由绝热过程方程常量，可得
=-1
γTV
1
21
12
-???
?
??=γV V T T
1
2
11
3
44
3--???
? ??=???
? ??=γγV V V V T T
⑵于是有 1
4234
31
2T T T T T T T T --=
=
⑶
将⑶代入⑴，并一起代入热机效率的计算公式12/1Q Q -=η，得到
1
1
2
121/1-???
? ??-=-=γηV
V Q Q
1．7 假设理想气体的C p 和C v 之比γ是温度的函数，试求在准静态绝热过程中T 和V 的关系。这个关系式中要用到一个函数F(T),其表达式为：
V 2
V 1
V
lnF(T)=T
dT )1(-?
γ
解 理想气体在准静绝热过程中，C v dT+pdV=0,因pV=RT,故得 C v dT ＋ＲＴ
V
dV ＝０，或
R
C v T
dT ＋
V
dV ＝０
或
11
-γV
dV
＋
V
dV ＝０（因为
1-=γV
C R ）
上式积分得：?
-T
dT )1(γ＋lnV=lnC
即 lnF(T)+lnV=lnC 或F(T)V=C
讨论：当γ为常数时，则（１）式经积分后，得
lnT+lnV γ
-1=lnC 即有 TV γ-1=C
1.8有一台空气压缩机，压缩前空气的温度K 3001=T ，压强n 61p 101.0?=p ，气缸容积31m 005.0=V 。压缩后，空气的温度K 4862=T ，已知压缩过程中外界消耗的功kJ 166.1=W ，设空气是理想气体，过程为多方过程；试求这台空压机的空气质量M 是多少？压缩过程的多方指数Z 是多少？
解. 方法一
由状态方程求得空气质量和摩尔数为
)
1(20045.0300
31.8005.0101.06
1
11mo RT V P n =???=
=
)(1058.020045.0102923Kg n M --?=??==μ
W
T C Q T C U V V +?=?∴?=?吸收
，
内能改变
又 ??+=??=?=?T W C T Q C T C Q V //,
故
对多方过程 V
C Z Z C ?--=1
γ
由此解出： )/()1(T
C W TC W Z V V
?-
?-
-=γ
其中 1
-=
γnR
C V 、对空气3/5=γ、代入上述各数据求得Z ≈ 1.27
方法二、
气体摩尔数 )1(20045.01
11mo RT V P n ==
气体质量 Kg n M 11058.0-?==μ 因 P 2V 2 = nRT 2 对外作功 1
)
(1
212
2111--=
--=
Z T T nR Z V P V P W
外界对系统作功 W = —W 1 ∴
W z T T NR =--1
)
(12. 求得
27.110
166.1)
300486(31.820045.01)
(13
12≈?-??+
=-+
=W
T T nR Z
. 1.9 一台家用冰箱，放在温度为300K 的房间内。用它制作一盘260K 的冰块，需
要从冰冻室内取走J 1009.25?热量。设该冰箱为理想卡诺制冷机，试求：
（1）作一盘冰块所需要的功？ （2）如果该冰箱能以-12s .J 1009.2?的速度取出热量，则所需要的电功率是多少瓦？ （3）作这一盘冰块需用多少分钟？
解：（1）制冷系数 W
Q T T T 22
12=
-=
εε按照定义
∴做功 W = Q 2（T 1 — T 2）/ T 2
= 2.09×10 5×（300 － 260）/260 = 3.22×10 4 （J ） （2）取走热量的时间 t= 2.09×10 5/2.09×10 2 = 1000（s ） 电工率 P =W/t =32.2 w
（3）一盘冰块需用时间为 t = 1000S = 16.7 （min ）
⒈10试根据热力学第二定律证明两条绝热线不能相交。
证明：假若相交于 A ，因为绝热线比等温线更陡，所以，可以用一等温线与它们相交，构成一循环，显然，构成了单热源热机，违背开尔文说法，故不能相交。
1.11 均匀杆的温度一端为T 1,另一端为Ｔ２。试求在达到均匀温度)(21
12T T +后熵的增加
值。
解 当热力学系统从一平衡态经历了一个不可逆过程到达另一个平衡态时，其熵的改变可引入一个适当的可逆过程而进行计算。
而本问题中，杆是从一平衡态经历热传导这一不可逆过程，而到达另一平衡态。因此，设想下述可逆过程：把杆当作是无数无限的小段组成，每一个小段的初温各不同，但都将有相同的终温。我们再设想所有的小段互相绝热，并且保持相同的压力，然后使每小段连续地跟一系列的热源接触，使各段的初温至共同的终温。这样就定出无数个可逆的等压过程，用来使该杆由初始的平衡态变化到平衡态的终态。
我们考虑长为Ｌ的均匀杆，位于x 处的体积元的质量为 dm ＝ρＡdx
其中ρ及Ａ分别为杆的密度及截面积，该段的热容量为
ＣＰdm ＝C p ρAdx
最初的温度分布是线性分布的，x 处的初温为 T i (x)=T 1-L
T T 1
2-x
若热量无损失，并且假设各小段的热导率、密度和热容量都保持不变，则终温T f =)(21
12T T +,该体元的熵增为
C p ρAdx ?
f
i
T T T
dT = C p ρAdxln
i
f T T = C p ρAdxln
x
L
T T T T f 2
11--
= -C p ρAdxln ???
?
??--x LT T T T T f f 211 沿整个杆积分，熵的总变化等于
ΔS=-C p ρA ?????
??--L
f f dx x LT T T T T 0211ln
利用积分公式，
]1))[ln((1
)ln(-++=
+?bx a bx a b
dx bx a
经过积分化简后得到
ΔS=mC p [ln 2
1
1T T +-
2
12
211ln ln T T T T T T --+1]
1．12 将质量相同而温度分别为1T 和2T 的两杯水，在等压下绝热地混合。
（1）计算该过程的熵差；（2）证明两杯水等压绝热混合是一个不可逆过程。
解：设定压热容量C P 为常数，混合后达到的平衡温度T f 且T 1＞T 2、
（1）则绝热混合过程中， 021=?+?=?Q Q Q 即
?
?
=+
f
T T P Tf
T P dT C dT C 2
1
求得 )
(2
121T T T f +=
（2）系统熵的变化
?
?
+
=
?+?=?f
f
T T P T T P T
dT C T
dT C S S S 2
1
21
2
12
2212212)(T T T T o
T T ?+?-即
212
2212122142T T T T T T T T ?++=+）（
o S T T T T T T T f
??∴
?+=∴
.142
12
21212
）
（
由熵增加原理，知此过程为不可逆过程。
1.13 初值为373K 、质量为1Kg 的铝块，掉入273K 的水中，水的质量为3Kg 。已知铝的比热容K g /J 91.01?=c ，若不计水的蒸发，求铝、水和整个系统的熵变。
解： 设铝块掉入水后的平衡温度为T f ，则有
)
()(222111T T C m T T C m f f -=-
求得 2
2112
22111C m C m T C m T C m T f ++=
（1）
铝块的熵变（是放热）
1
11111ln
1
T T C m T
dT C m S f T T f
==
??
（2）
水的熵变（是吸热） 2
22222ln
2
T T C m T
dT
C m S f T T f
==
??
（3）
整个系统的熵变
??+?=?21S S S （4）
将铝块的数值： ;373/1091.0/91.0113
11K T K Kg J K g J C Kg m =?
??=?=?
= 和水的数值： K
T K Kg J C Kg m 273/1018.432322=?
??=?= 代入（1）
求得
T f = 279.77K ； 代入（2）得铝块熵变K J S /102617.031?-=?；代入（3）求得水的熵变
K
J S /103072.03
2?=?；从而整个系统熵变./100455.0321K J S S S ?=?+?=?
1.14设理想气体的热容量为常量，它分别经可逆绝热、等容、等压以及多方过程从
温度1T 升高到2T 。试计算理想气体在这四个过程中的熵差。
解： （1）绝热过程. 熵差 △S = 0
（2）等容过程， 熵差 1
22
1
T T C T dT C S n
V V T T I ==
??
（3）等压过程， 熵差 1
22
1
T T C T
dT C S n
P P T T I =??
（4）多方过程 熵差 )1
(1
22
1
V n
T T C Z Z C T T C T
C d T S --=
I ==
??
γ
1.15 大气温度随高度降低的主要原因是对流层中的低处与高处之间的空气不断发生
对流，由于气压随高度而降低，空气上升时膨胀，下降时收缩。空气的导热率很小。膨胀和收缩的过程可以认为是绝热过程，试： ① 根据流体静力学证明气压随高度的变化率为
()()g z dz
z dp ρ-=
② 利用理想气体绝热过程方程求出
()()z p z T p
T
S
γγ1-=
???? ???? 进而证明
()()R
mg
dz
z dT γγ1-=
式中的z 为离地面的高度，g 为重力加速度，R 为气体常数，此结果对旅游有
何启示？
解 如图，考虑高度在dZ Z Z +→，面积为A 的圆柱形内空气柱，作用于上、下截面的力为 Z 压力：A Z Z p )(?+- ， A Z p )( ， 空气重力： Z gA Z ?-)(ρ
平衡时，在z 方向合力为零，有：
0)()()(=?-?+-Z gA Z A Z Z p A Z p ρ
将Z
dZ
dp Z p Z Z p ?+≈?+)()()(代入，得
∴
g
Z dZ
dp )(ρ-= （1）
将空气视为理想气体，绝热过程方程为
=-γ
γT
p
1恒量C
求得 )
()(1)(
Z p Z T dp
dT S γ
γ-=
∴S S
S S dZ dp Z p Z T dZ dp dp dT dZ dT ??? ??-=??? ???
??? ??=???
??)()(1γγ （2） 将g Z dZ dp S
)(ρ-=???
??代入（2）
，得到 p gT dZ dT S
ργγ?--=
??? ??)1( （3） 由理想气体状态方程得到 ，
R
p
T ρμ=
∴g R dZ dT S
γμγ)1(--
=???
?? （4） 若取 41.1=γ mol kg /109.23-?=μ，求得
km k m K dZ dT S
/10/1095.93
-≈?-=??? ??-。 即高度增加1Km 时，温度降低约K 10
⒈16两个体积相同的容器，分别装有一摩尔某种理想气体，令其进行接触，设气体初温分别为300K 和400K ，接触时保持各自的体积不变，摩尔热容为R 。求：①最后温度T ；②熵的变化；③讨论此过程不可逆。
解：接触时保持体积不变，这是一个等容过程，设定摩尔定容热容量为v C ，按已知，R C v =，初温K 400K 30021==T T ，，最后温度为f T ，则由： )()(21f v f v T T C T T C -=-，求得最后温度K 350)(2
121=+=T T T f ，系
统熵变化
+=+
=
??
?
1
T ln
S 2
1
T T C T
dT C T dT C f v T T v T v f
f
21
ln
T T C f v
0K /1713.0ln
2
12
>==J T T T R f
我们将两容器一起构成绝热系统（用绝热壁包围两容器），按熵增加原理可知，由熵变
0>?S 知此过程不可逆。
热力学第一定律练习题
第2章 《热力学第一定律》练习题 一、思考题 1. 理想气体的绝热可逆和绝热不可逆过程的功，都可用公式V W C T =?计算，那两种过程所做的功是否一样 2. 在相同的温度和压力下，一定量氢气和氧气从四种不同的途径生成水：(1)氢气在氧气中燃烧，(2)爆鸣反应， (3)氢氧热爆炸，(4)氢氧燃料电池。在所有反应过程中，保持反应方程式的始态和终态都相同，请问这四种变化途径的热力学能和焓的变化值是否相同 3. 在298 K ， kPa 压力下，一杯水蒸发为同温、同压的气是一个不可逆过程，试将它设计成可逆过程。 二、填空题 1. 封闭系统由某一始态出发，经历一循环过程，此过程的_____U ?=；_____H ?=；Q 与W 的关系是______________________，但Q 与W 的数值________________________，因为_________________________。 2. 状态函数在数学上的主要特征是________________________________。 3. 系统的宏观性质可分为___________________________________，凡与系统物质的量成正比的物理量均称为___________________________。 4. 在300K 的常压下，2mol 的某固体物质完全升华过程的体积功_________e W =。 5. 某化学反应：A(l) + (g) → C(g)在500K 恒容条件下进行，反应进度为1mol 时放热10kJ ，若反应在同样温度恒容条件下进行，反应进度为1mol 时放热_____________________。 6. 已知水在100℃的摩尔蒸发焓40.668ap m H ν?=kJ·mol -1，1mol 水蒸气在100℃、条件下凝结为液体水，此过程的_______Q =；_____W =；_____U ?=；_____H ?=。 7. 一定量单原子理想气体经历某过程的()20pV ?=kJ ，则此过程的_____U ?=；_____H ?=。 8. 一定量理想气体，恒压下体积工随温度的变化率____________e p W T δ?? = ????。 9. 封闭系统过程的H U ?=?的条件：(1) 对于理想气体单纯pVT 变化过程，其条件是_____________________； (2)对于有理想气体参加的化学反应，其条件是______________________________________。 10. 压力恒定为100kPa 下的一定量单原子理想气体，其_____________p H V ???= ????kPa 。 11. 体积恒定为2dm 3的一定量双原子理想气体，其_______________V U p ???= ????m 3 。
高2021届高2018级高中物理大一轮复习资料三维设计课件课时跟踪检测(四十二)热力学定律与能量守恒定律
课时跟踪检测（四十二）热力学定律与能量守恒定律 1.一定质量的理想气体在某一过程中,外界对气体做功7.0×104 J,气体内能减少1.3×105 J,则此过程() A.气体从外界吸收热量2.0×105 J B.气体向外界放出热量2.0×105 J C.气体从外界吸收热量6.0×104 J D.气体向外界放出热量6.0×104 J 【试题解析】：选B由热力学第一定律ΔU＝W＋Q得Q＝ΔU－W＝－1.3×105J－7.0×104 J＝－2.0×105 J,即气体向外界放出热量2.0×105 J,B正确。 2.(2017·全国卷Ⅱ改编)如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔 板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开, 气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法错误的是() A.气体自发扩散前后内能相同 B.气体在被压缩的过程中内能增大 C.在自发扩散过程中,气体对外界做功 D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功 【试题解析】：选C抽开隔板,气体自发扩散过程中,气体对外界不做功,与外界没有热交换,因此气体的内能不变,A项正确,C项错误；气体在被压缩的过程中,外界对气体做功,D 项正确；由于气体与外界没有热交换,根据热力学第一定律可知,气体在被压缩的过程中内能增大,B项正确。 3.(2020·山东等级考模拟卷)如图所示,水平放置的封闭绝热汽缸,被 一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。已知a部分气体为1 mol 氧气,b部分气体为2 mol氧气,两部分气体温度相等,均可视为理想气体。 解除锁定,活塞滑动一段距离后,两部分气体各自再次达到平衡态时,它们的体积分别为V a、V b,温度分别为T a、T b。下列说法正确的是() A.V a＞V b,T a＞T b B.V a＞V b,T a＜T b
物理化学热力学第一定律总结
热一定律总结 一、 通用公式 ΔU = Q + W 绝热： Q = 0，ΔU = W 恒容(W ’=0)：W = 0，ΔU = Q V 恒压(W ’=0)：W =-p ΔV =-Δ(pV )，ΔU = Q -Δ(pV ) → ΔH = Q p 恒容+绝热(W ’=0) ：ΔU = 0 恒压+绝热(W ’=0) ：ΔH = 0 焓的定义式：H = U + pV → ΔH = ΔU + Δ(pV ) 典型例题：3.11思考题第3题，第4题。 二、 理想气体的单纯pVT 变化 恒温：ΔU = ΔH = 0 变温： 或 或 如恒容，ΔU = Q ，否则不一定相等。如恒压，ΔH = Q ，否则不一定相等。 C p , m – C V , m = R 双原子理想气体：C p , m = 7R /2, C V , m = 5R /2 单原子理想气体：C p , m = 5R /2, C V , m = 3R /2 典型例题：3.18思考题第2,3,4题 书2.18、2.19 三、 凝聚态物质的ΔU 和ΔH 只和温度有关 或 典型例题：书2.15 ΔU = n C V , m d T T 2 T 1 ∫ ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫ ΔU = nC V , m (T 2-T 1) ΔH = nC p, m (T 2-T 1) ΔU ≈ ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫ ΔU ≈ ΔH = nC p, m (T 2-T 1)
四、可逆相变（一定温度T 和对应的p 下的相变，是恒压过程） ΔU ≈ ΔH –ΔnRT (Δn ：气体摩尔数的变化量。如凝聚态物质之间相变，如熔化、凝固、转晶等，则Δn = 0，ΔU ≈ ΔH 。 101.325 kPa 及其对应温度下的相变可以查表。 其它温度下的相变要设计状态函数 不管是理想气体或凝聚态物质，ΔH 1和ΔH 3均仅为温度的函数，可以直接用C p,m 计算。 或 典型例题：3.18作业题第3题 五、化学反应焓的计算 其他温度：状态函数法 Δ H m (T ) = ΔH 1 +Δ H m (T 0) + ΔH 3 α β β α Δ H m (T ) α β ΔH 1 ΔH 3 Δ H m (T 0) α β 可逆相变 298.15 K: ΔH = Q p = n Δ H m α β Δr H m ? =Δf H ?(生) – Δf H ?(反) = y Δf H m ?(Y) + z Δf H m ?(Z) – a Δf H m ?(A) – b Δf H m ?(B) Δr H m ? =Δc H ?(反) – Δc H ?(生) = a Δc H m ?(A) + b Δc H m ?(B) –y Δc H m ?(Y) – z Δc H m ?(Z) ΔH = nC p, m (T 2-T 1) ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫
第十章_热力学定律 知识点全面
第十章热力学定律 知识网络： 一、 功、热与内能 ●绝热过程：不从外界吸热，也不向外界传热的热力学过程称为绝热过程。 ●内能：内能是物体或若干物体构成的系统内部一切微观粒子的一切运动形式所具有的能量的总和，用字母U 表示。 ●热传递：两个温度不同的物体相互接触时温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，这个过程称之为热传递。 ●热传递的方式：热传导、对流热、热辐射。 二、 热力学第一定律、第二定律 第一定律表述：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所作的功的和。表达式u W Q ?=+ 第二定律的表述：一种表述：热量不能自发的从低温物体传到高温物体。另一种表述：（开尔文表述）不可能从单一热库吸收热量，将其全部用来转化成功，而不引起其他的影响。 应用热力学第一定律解题的思路与步骤： 一、明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统。 二、别列出物体或系统(吸收或放出的热量)外界对物体或系统。 三、据热力学第一定律列出方程进行求解，应用热力学第一定律计算时，要依照符号法则代入数据，对结果的正负也同样依照规则来解释其意义。 四、几种特殊情况： 若过程是绝热的，即Q=0，则：W=ΔU ，外界对物体做的功等于物体内能的增加。 若过程中不做功，即W=0，则：Q=ΔU ，物体吸收的热量等于物体内能的增加。 若过程的始末状态物体的内能不变，即ΔU=0，则:W+Q=0,外界对物体做的功等于物体放出的热量。
对热力学第一定律的理解： 热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改变内能的方式是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系，此定律是标量式，应用时热量的单位应统一为国际单位制中的焦耳。 对热力学第二定律的理解: ①在热力学第二定律的表述中,自发和不产生其他影响的涵义，自发是指热量从高温物体自发地传给低温物体的方向性，在传递过程中不会对其他物体产生影响或需要借助其他物体提供能量等的帮助。不产生其他影响的涵义是使热量从低温物体传递到高温物体或从单一热源吸收热量全部用来做功，必须通过第三者的帮助，这里的帮助是指提供能量等，否则是不可能实现的。 ②热力学第二定律的实质热力学第二定律的每一种表述，揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。 对能量守恒定律的理解： ③在自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应，如物体做机械运动具有机械能，分子运动具有内能等。 ④某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等。 ③某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。 三、能量守恒定律 ●能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一物体，在转化和转移的过程中其总量不变 ●第一类永动机不可制成是因为其违背了热力学第一定律 ●第二类永动机不可制成是因为其违背热力学第二定律（一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行）●熵：是分子热运动无序程度的定量量度，在绝热过程或孤立系统中，熵是增加的。 ①熵是反映系统无序程度的物理量，正如温度反映物体内分子平均动能大小一样。 ②系统越混乱，无序程度越大，就称这个系统的熵越大。系统自发变化时，总是向着无序程度增加的方向发展，至少无序程度不会减少，也就是说，系统自发变化时，总是由热力学概率小的状态向热力学概率大的状态进行。从熵的意义上说，系统自发变化时总是向着熵增加的方向发展，不会使熵减少。 ③任何宏观物质系统都有一定量的熵，熵也可以在系统的变化过程中产生或传递。 ④一切自然过程的发生和发展中，总熵必定不会减少。 ●能量耗散：系统的内能流散到周围的环境中，没有办法把这些内能收集起来加以利用。 四、能源和可持续发展： ●能源的重要性：能源是社会存在与发展永远不可或缺的必需品，是国民经济运动的物质基础，它与材料、信息构成现代社会的三大支柱。 ●化石能源：人们把煤、石油叫做化石能源。 ●生物质能：生物质能指绿色植物通过光合作用储存在生物体内的太阳能，储存形式是生物分子的化学能。 ●风能：为了增加风力发电的功率，通常把很多风车建在一起，我国新疆、内蒙古等地已经开始大规模利用风力发电。
(完整word版)热力学第一定律复习题(13,10)
第二章 热力学第一定律 、 恒压条件下，△H =Q p 。 系 统状 态变化 时，计算系 统与环境间交换 的能 量 ) m dT
1. 当理想气体冲入一真空绝热容器后，其温度将 (a) 升高(b) 降低 (c) 不变(d) 难以确定 (答案) c (△U=Q+W, ∵p外=0 , ∴W=0 ,又∵绝热，∴Ｑ＝０，所以△U＝０) 因为是真空故不做功，又因为是绝热故无热交换，故△U＝0。温度不变。 2. 当热力学第一定律写成d U = δQ–p d V时，它适用于 (a). 理想气体的可逆过程(b). 封闭体系的任一过程 (c). 封闭体系只做体积功过程(d). 封闭体系的定压过程 (答案) c (W=W体+W非，当W非=0时，W体= -pdV) 3．对热力学可逆过程，下列说法中正确的是 (a) 过程进行的速度无限慢 (b) 没有功的损失 (c) 系统和环境可同时复原 (d) 不需环境做功 （答案) c 可逆过程： 体系经过某一过程从状态（1）变到状态（2）之后，如果能够使体系和环境都恢复到原来的状态而未留下任何永久性的变化，则该过程称为热力学可逆过程。否则为不可逆过程 特征： ①状态变化时推动力与阻力相差无限小，体系与环境始终无限接近于平衡态； ②过程中的任何一个中间态都可以从正、逆两个方向到达； ③体系变化一个循环后，体系和环境均恢复原态，变化过程中无任何耗散效应； ④等温可逆过程中，体系对环境作最大功，环境对体系作最小功。 ⑤在可逆过程中，由于状态变化时推动力与阻力相差无限小，所以完成过程所需的时间为无限长。 4．对于封闭体系来说，当过程的始态与终态确定后，下列各项中哪一个无确定值 (a) Q (b) Q + W (c) W (当Q = 0时) (d) Q (当W = 0时) (答案) a (△U=Q+W) 5．对于孤立体系中发生的实际过程，下列关系中不正确的是 (a) W = 0 (b) Q = 0 (c) ΔU= 0 (d) ΔH = 0 (答案) d (孤立体系？△U=Q+W) 6．对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是 (a) 体系处于一定的状态，具有一定的内能 (b) 对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值
高中物理选修3-3检测：第十章热力学定律-5热力学第二定律的微观解释
第十章热力学定律 5 热力学第二定律的微观解释 A级抓基础 1．(多选)关于有序和无序宏观态和微观态，下列说法正确的是() A．有序和无序是绝对的 B．一个“宏观态”可能对应着许多的“微观态” C．一个“宏观态”只能对应着唯一的“微观态” D．无序意味着各处一样、平均、没有差别 解析：因为无序是各处都一样、平均、没有差别，故D项正确；而有序和无序是相对的，故A项错误；而一个“宏观态”可能对应一个或多个“微观态”，所以B项正确，C项错误． 答案：BD 2．已知一个系统的两个宏观态甲、乙，及对应微观态的个数分别为较少、较多，则下列关于对两个宏观态的描述及过程自发的可能方向的说法中正确的是() A．甲比较有序，乙比较无序，甲→乙 B．甲比较无序，乙比较有序，甲→乙 C．甲比较有序，乙比较无序，乙→甲 D．甲比较无序，乙比较有序，乙→甲 解析：一个宏观态对应微观态的多少标志了宏观态的无序程度，从中还可以推知系统自发的方向，微观态数目越多，表示越无序，一切自然过程总沿着无序性增大的方向进行，A对，B、C、D错．答案：A
3．(多选)下列关于熵的观点中正确的是() A．熵越大，系统的无序度越大 B．对于一个不可逆绝热过程，其熵总不会减小 C．气体向真空扩散时，熵值减小 D．自然过程中熵总是增加的，是因为通向无序的渠道要比通向有序的渠道多得多 解析：熵是系统内分子运动无序性的量度，熵越大，其无序度越大，选项A正确；一个不可逆绝热过程，其宏观状态对应微观态数目增大，其熵会增加，不会减小，选项B正确；气体向真空中扩散，无序度增大，熵值增大，选项C错误；自然过程中，无序程度较大的宏观态出现的概率大，因而通向无序的渠道多，选项D正确．答案：ABD 4．(多选)对“覆水难收”的叙述正确的是() A．盛在盆中的水是一种宏观态，因盆子的因素，对应的微观态数目较少，较为有序 B．盛在盆中的水是一种宏观态，因盆子的因素，对应的微观态数目较多，较为无序 C．泼出的水是一种宏观态，因不受器具的限制，对应的微观态数目较多，较为无序 D．泼出的水是一种宏观态，因不受器具的限制，对应的微观态数目较少，较为有序 解析：一切自然过程总是从有序转化成无序，因此盆中的水是有序的，泼出去的水是无序的，故选项A、C正确． 答案：AC 5．一个物体在粗糙的平面上滑动，最后停止．系统的熵如何变
练习思考-热力学第一定律
第一章 热力学第一定律 首 页 难题解析 学生自测题 学生自测答案 难题解析 [TOP] 例 1-1 某会场开会有1000人参加，若每人平均每小时向周围散发出400kJ 的热量。试求： (1) 如果以礼堂中空气和椅子等为系统，则在开会时的30分钟内系统的热力学能增加了多少？ (2) 如果以礼堂中的空气、人和其他所有的东西为系统，则其热力学能的增加又为多少？ 解：(1)开会30分钟时产生的热量为： ()J 100.260 3010400100083?=? ??=Q 此为恒容系统，故0=W 根据热力学第一定律： ()J 100.28?=+=?W Q U (2) 因为此为孤立系统，所以：0=?U 例 1-2 2 mol 单原子理想气体在298K 时，分别按下列三种方式从15.00dm 3膨胀到40.00 dm 3： （1）自由膨胀； （2）恒温可逆膨胀； （3）恒温对抗100kPa 外压下膨胀。 求上述三种过程的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。 解：（1）自由膨胀过程，0)(0)(1212e ＝＝＝V V V V p W -?-- 因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，而理想气体自由膨胀过程温度不变，所以：ΔU =ΔH =f (T )＝0 0=-?=W U Q
（2）因为理想气体等温过程，所以：ΔU =ΔH =0 J 486000.1500.40ln 298314.82ln 12-=???-=-V V nRT W ＝ J 4860=-=W Q （3）同理，ΔU =ΔH =0 J 250010)00.1500.40(100000)(312e -=?-?-=--=－V V p W J 2500=-=W Q 例 1-3 具有无摩擦活塞的绝热气缸内有5mol 双原子理想气体，压力为1013.25kPa ，温度为298.2K 。 （1）若该气体绝热可逆膨胀至101.325kPa ，计算系统所做的功。 （2）若外压从1013.25kPa 骤减至101.325kPa ，系统膨胀所做的功为多少？ 解：（1） R C V 25m ,=，R C p 27m ,=，4.1/m ,m ,==V p C C γ K p T =-γγ1， γγγ--=121112/p p T T 4.154)110298(4.1/14.04.04.12=??=-T K 绝热 0=Q ， )(12m ,T T nC U W V -=?= kJ 94.14)2.2984.154(314.82 55-=-???=W （2）对抗恒定外压101.325kPa 绝热膨胀，0=Q ，U W ?= ???? ??--=--=112 2e 12e )(p nRT p nRT p V V p W ??? ??-??-=102.298314.852T )2.298(314.82 55)(212m ,-???=-=?T T T nC U V K 5.2212=T kJ 97.7)10 2.2985.221(314.85-=-??-=W 学生自测题 [TOP]
热力学与统计物理期末复习笔记1
热力学与统计物理期末复习笔记1
《热力学统计物理》期末复习 一、简答题 1、写出焓、自由能、吉布斯函数的定义式及微分表达式（只考虑体积变化功） 答：焓的定义H=U+PV，焓的全微分dH=TdS+VdP； 自由能的定义F=U-TS，自由能的全微分dF=-SdT-PdV； 吉布斯函数的定义G=U-TS+PV，吉布斯函数的全微分dG=-SdT+VdP。 2、什么是近独立粒子和全同粒子？描写近独立子系统平衡态分布有哪几种？ 答：近独立子系统指的是粒子之间的相互作用很弱，相互作用的平均能量远小于单个粒子的平均能量，因而可以忽略粒子之间的相互作用。全同粒子组成的系统就是由具有完全相同的属性（相同的质量、电荷、自旋等）的同类粒子组成的系统。描写近独立子系统平衡态分布有费米-狄拉克分布、玻色-爱因斯坦分布、玻耳兹曼分布。 3、简述平衡态统计物理的基本假设。 答：平衡态统计物理的基本假设是等概率原理。等概率原理认为，对于处于平衡状态的孤立系统，系统各个可能的微观状态出现的概率是相等的。它是统计物理的基本假设，它的正确性由它的种种推论都与客观实际相符而得到肯定。 4、什么叫特性函数？请写出简单系统的特性函数。 答：马休在1869年证明，如果适当选择独立变量（称为自然变量），只要知道一个热力学函数，就可以通过求偏导数而求得均
匀系统的全部热力学函数，从而把均匀系统的平衡性质完全确定。这个热力学函数称为特性函数。简单系统的特性函数有内能U=U （S 、V ），焓H=H （S 、P ），自由能F=F （T 、V ），吉布斯函数G=G （T 、P ）。 5、什么是μ空间？并简单介绍粒子运动状态的经典描述。 答：为了形象的描述粒子的运动状态，用r r p p q q ,,,,11 ；共2r 个变量为直角坐标，构成一个2r 维空间，称为μ空间。粒子在某一时刻的力学运动状态()r r p p q q ,,,,11 ；可用μ空间的一个点表示。 6、试说明应用经典能量均分定理求得的理想气体的内能和热容量中哪些结论与实验不符（至少例举三项）。 答：第一、原子内的电子对气体的热容量为什么没有贡献；第二、双原子分子的振动在常温范围内为什么对热容量没有贡献；第三、低温下氢的热容量所得结果与实验不符。这些结果都要用量子理论才能解释。 7、写出玻耳兹曼关系，并据此给出熵函数的统计意义。 答：玻耳兹曼关系：S=k lnΩ 熵函数的统计意义：微观态数的多少反映系统有序程度的高低。微观态数增加就是有序程度的降低或是混乱程度增加，相应地熵增加；反之，微观态数减少就是有序程度的增加或混乱度减少，相应地熵减少。“熵是度量系统有序程度的量”有了明确定量意义。 8、 简述开系、闭系以及孤立系的定义。 答：热力学研究的对象是由大量微观粒子（分子或其它粒子）组成的宏观物质系统。与系统发生相互作用的其它物体成为外
第二章 热力学第一定律(总复习题)
1 第二章 热力学第一定律 一、 选择题 1、下列叙述中不具状态函数特征的是：（ ） (A)系统状态确定后，状态函数的值也确定 (B)系统变化时，状态函数的改变值只由系统的初终态决定 (C)经循环过程，状态函数的值不变 (D)状态函数均有加和性 2、下列叙述中，不具可逆过程特征的是：（ ） (A)过程的每一步都接近平衡态，故进行得无限缓慢 (B)沿原途径反向进行时，每一小步系统与环境均能复原 (C)过程的初态与终态必定相同 (D)过程中，若做功则做最大功，若耗功则耗最小功 3、如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极， 以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭体系的是：（ ） (A)绝热箱中所有物质 (B)两个铜电极 (C)蓄电池和铜电极 (D) CuSO 4水溶液 5、在下列关于焓的描述中，正确的是（ ） (A)因为ΔＨ＝ＱＰ，所以焓是恒压热 (B)气体的焓只是温度的函数 (C)气体在节流膨胀中，它的焓不改变 (D)因为ΔＨ＝ΔＵ＋Δ（ＰＶ），所以任何过程都有ΔＨ>０的结 论 6、在标准压力下，1mol 石墨与氧气反应生成1mol 二氧化碳的 反应热为Δr H ，下列哪种说法是错误的? （ ） (A) ΔH 是CO2(g)的标准生成热 (B) ΔH =ΔU (C) ΔH 是石墨的燃烧热 (D) ΔU <ΔH 7、在标准状态下，反应C 2H 5OH （l ）+3O 2(g) →2CO 2(g)+3H 2O(g)的反应焓为Δr H m θ, ΔC p >0, 下列说法 中正确的是（ ） (A)Δr H m θ是C 2H 5OH （l ）的标准摩尔燃烧焓 (B)Δr H m θ〈０ (C)Δr H m θ＝Δr Ｕm θ (D)Δr H m θ不随温度变化而变化 8、下面关于标准摩尔生成焓的描述中，不正确的是（ ） (A)生成反应中的单质必须是稳定的相态单质 (B)稳态单质的标准摩尔生成焓被定为零 (C)生成反应的温度必须是298.15K (D)生成反应中各物质所达到的压力必须是100Kpa 9、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应， 那么：（ ） (A) Q > 0，W > 0，?U > 0 (B)Q = 0，W = 0，?U < 0 (C) Q = 0，W = 0，?U = 0 (D) Q < 0，W > 0，?U < 0 10、非理想气体进行绝热自由膨胀时,下述答案中哪一个是错误 的? ( ) (A) Q =0 (B) W =0 (C) ΔU =0 (D) ΔH =0 11、下列表示式中正确的是 ( ) (A)恒压过程ΔH=ΔU+pΔV (B)恒压过程 ΔH=0 (C)恒压过程ΔH=ΔU+VΔp (D)恒容过程 ΔH=0 12、理想气体等温反抗恒外压膨胀，则 ( ) (A)Q>W (B)Q
第三章--热力学第二定律(总复习题含答案)说课材料
第三章--热力学第二定律(总复习题含答案)
第三章热力学第二定律 一、选择题 1、如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是：（） (A) 图⑴ (B)图⑵ (C)图⑶ (D) 图 ⑷ 2、工作在393K和293K的两个大热 源间的卡诺热机，其效率约为（） (A) 83％ (B) 25％ (C) 100％ (D) 20％ 3、不可逆循环过程中，体系的熵变值（）(A) 大于零 (B) 小于零 (C)等于零 (D)不能确 4、将 1 mol 甲苯在 101.325 kPa，110 ℃（正常沸点）下与 110 ℃的热源接触，使它向真空容器中汽化，完全变成 101.325 kPa 下的蒸气。该过程的：（） (A) Δvap S m= 0 (B) Δvap G m= 0 (C) Δvap H m= 0 (D) Δvap U m= 0 5、1mol理想气体从300K，1×106Pa绝热向真空膨胀至1×105Pa，则该过程（） (A)ΔS>0、ΔG>ΔA (B)ΔS<0、ΔG<ΔA (C)ΔS＝0、ΔG＝ΔA (D)ΔA<0、ΔG＝ΔA 6、对理想气体自由膨胀的绝热过程，下列关系中正确的是( )(A)ΔT>0、ΔU>0、ΔS>0 (B)ΔT<0、 ΔU<0、ΔS<0 (C)ΔT=0、ΔU=0、ΔS=0 (D)ΔT=0、ΔU=0、ΔS>0 7、理想气体在等温可逆膨胀过程中( )(A)内能增加 (B)熵不变 (C)熵增加 (D)内能减少8、根据熵的统计意义可以判断下列过程中何者的熵值增大？（）(A) 水蒸气冷却成水 (B) 石灰石分解生成石灰 (C) 乙烯聚合成聚乙烯 (D) 理想气体绝热可逆膨胀 9、热力学第三定律可以表示为：（） (A) 在0 K时,任何晶体的熵等于零 (B) 在0 K时,任何完整晶体的熵等于零 (C) 在0 ℃时,任何晶体的熵等于零 (D) 在0 ℃时,任何完整晶体的熵等于零 10、下列说法中错误的是( ) (A)孤立体系中发生的任意过程总是向熵增加的方向进行 (B)体系在可逆过程中的热温商的加和值是体系的熵变 (C)不可逆过程的热温商之和小于熵变 (D)体系发生某一变化时的熵变等于该过程的热温商 11、两个体积相同，温度相等的球形容器中，装有同一种气体，当连接两容器的活塞打开时，熵变为( )(A)ΔS＝0 (B)ΔS>0 (C)ΔS<0 (D)无法判断 12、下列过程中系统的熵减少的是( ) (A)在900O C时CaCO3(s)→CaO(S)+CO2(g) (B)在0O C、常压下水结成冰 (C)理想气体的恒温膨胀 (D)水在其正常沸点气化 13、水蒸汽在373K，101.3kPa下冷凝成水，则该过程( ) (A)ΔS＝0 (B)ΔA＝0 (C)ΔH＝0 (D)ΔG＝0 14、1mol单原子理想气体在TK时经一等温可逆膨胀过程，则对于体系( ) (A)ΔS＝0、ΔH＝0 (B)ΔS>0、ΔH＝0 (C)ΔS<0、ΔH>0 (D)ΔS>0、ΔH>0 15、300K时5mol的理想气体由10dm3等温可逆膨胀到100dm3，则此过程的( ) (A)ΔS<0；ΔU＝0 (B)ΔS<0；ΔU<0 (C)ΔS>0；ΔU>0 (D)ΔS>0；ΔU＝0 16、某过冷液体凝结成同温度的固体，则该过程中( ) (A)ΔS(环)<0 (B)ΔS(系)> 0 (C)［ΔS(系)+ΔS(环)］<0 (D)［ΔS(系)+ΔS(环)］>0 17、100℃，1.013×105Pa下的1molH2O(l)与100℃的大热源相接触，使其向真空器皿中蒸发成100℃， 1.013×105Pa的H2O(g)，判断该过程的方向可用( ) (A)ΔG (B)ΔS(系) (C)ΔS(总) (D)ΔA
高中物理 第十章 热力学定律过关检测(二)新人教版选修3-3(2021年最新整理)
2016-2017学年高中物理第十章热力学定律过关检测（二）新人教版选修3-3 编辑整理： 尊敬的读者朋友们： 这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2016-2017学年高中物理第十章热力学定律过关检测（二）新人教版选修3-3）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为2016-2017学年高中物理第十章热力学定律过关检测（二）新人教版选修3-3的全部内容。
第十章过关检测(二） （时间：45分钟满分:100分） 一、选择题（本题共8小题,每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一个选项符合题目要求，第6～8题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分,有选错的得0分） 1。高温物体甲和低温物体乙发生热传递,最后达到热平衡，这个过程的实质是（) A。甲把温度传给乙，最后甲、乙两者温度相等 B.甲把内能传给乙,最后甲、乙两者内能相等 C.甲把温度传给乙，最后甲、乙两者内能相等 D。甲把内能传给乙,最后甲、乙两者温度相等 解析:宏观上甲的温度降低，乙的温度升高，因而有的同学会错误地认为甲物体向乙物体传递了温度,而实质上是甲将内能传递给了乙，因而选项A、C错误；热传递完成后，最后甲、乙两物体达到热平衡,即两者温度相同，并不是内能相等，选项B错误,而选项D正确。 答案：D 2。用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分,A中盛有一定质量的理想气体,B为真空(如图①），现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器（如图②），这个过程称为气体的自由膨胀,下列说法正确的是() A.自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动 B.自由膨胀前后,气体的压强不变 C。自由膨胀前后,气体的温度不变 D。容器中的气体在足够长的时间内,能全部自动回到A部分 解析：理想气体在绝热的条件下，向真空做自由膨胀的过程是一个既与外界没有热交换,又没有对外做功的过程,根据热力学第一定律可以确定气体的内能不变，而理想气体的分子势能为0,即分子动能不变，温度不变. 答案:C 3.如图所示，A、B两球完全相同，分别浸没在水和水银的同一深度内，A、B球用同一种特殊的材料制作,当温度稍微升高时，球的体积明显地增大,如果水和水银的初温及缓慢升高后的末温都相同，且两球膨胀后体积也相等，两球也不再上升，则（） A。A球吸收的热量多 B.B球吸收的热量多 C.A、B两球吸收的热量一样多 D。不能确定吸收热量的多少
《物理化学》第二章热力学第一定律练习题(含答案)
第二章练习题 一、填空题 1、根据体系和环境之间能量和物质的交换情况，可将体系分成、、 。 2、强度性质表现体系的特征，与物质的数量无关。容量性质表现 体系的特征，与物质的数量有关，具有性。 3、热力学平衡状态同时达到四种平衡，分别是、、 、。 4、体系状态发生变化的称为过程。常见的过程有、 、、、。 5、从统计热力学观点看，功的微观本质是，热的微观本质是 。 6、气体各真空膨胀膨胀功W= 0 7、在绝热钢瓶中化学反应△U= 0 8、焓的定义式为。 二、判断题（说法对否）： 1、当体系的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。（√） 2、当体系的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。（χ）3．因= ΔH， = ΔU，所以与都是状态函数。（χ） 4、封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。（χ） 错。只有封闭系统不做非膨胀功等压过程ΔH=Q P 5、状态给定后，状态函数就有定值；状态函数确定后，状态也就确定了。（√） 6、热力学过程中W的值应由具体过程决定( √ ) 7、1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热力学能
不变。( √ ) 三、单选题 1、体系的下列各组物理量中都是状态函数的是（ C ） A 、T、P、V、Q B 、m、W、P、H C、T、P、V、n、 D、T、P、U、W 2、对于内能是体系的单值函数概念，错误理解是（ C ） A体系处于一定的状态，具有一定的内能 B对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值 C状态发生变化，内能也一定跟着变化 D对应于一个内能值，可以有多个状态 3下列叙述中不具有状态函数特征的是（D ） A体系状态确定后，状态函数的值也确定 B体系变化时，状态函数的改变值只由体系的始终态决定 C经循环过程，状态函数的值不变 D状态函数均有加和性 4、下列叙述中正确的是（ A ） A物体温度越高，说明其内能越大B物体温度越高，说明其所含热量越多C凡体系温度升高，就肯定是它吸收了热 D凡体系温度不变，说明它既不吸热也不放热 5、下列哪一种说法错误（ D ） A焓是定义的一种具有能量量纲的热力学量 B只有在某些特定条件下，焓变△H才与体系吸热相等 C焓是状态函数 D焓是体系能与环境能进行热交换的能量
(完整版)物理化学上热力学第一定律知识框架图总结.doc
第一章，热力学第一定律各知识点架构纲目图如下： 系统：隔离系统；封闭系统；敞开系统 环境：在系统以外与系统密切相关部分 状态：系统的所有物理性质和化学性质的综合体现系统及状态及状态函数类型：广度量；强度量 状态状态函数 (热力学性质 ) 特性：①改变值只与始、末态有关而与具体途径无关； ②不同状态间的改变值具有加和性。 即殊途同归，值变相等；周而复始，其值不变。热力学平衡：热平衡；力学平衡；相平衡；化学平衡 单纯的 pTV 变化 状态变化 溶解及混合 及过程 相变化 化学变化 系 统 状 态 变 简单的化 时 pTV 变化， 计 算 系 统 与 环 境 系统与环境 间 交间交换能量 换 的计算 (封闭 的 能 恒压过程 (p 始 =p 终 =p 环 ) 恒温过程 (T 始=T 终=T 环 ) 恒容过程 (V 始=V 终) 绝热过程 (Q = 0) 节流过程 (H = 0) 理想气体 (IG) 系统：U T2 C V ,m dT ; H n T2 n C p,m dT T2 T1 T1 Q p =△ H= n C p ,m dT ;W=-p外(V2-V1)； 恒压过程：T1 △U=△ H -p△ V ( 常压下，凝聚相： W ≈ 0；△ U≈△ H) 理想气体焦尔实验： (1)结论： (?U/?V) T=0; (2)推论： U IG=f ( T); H IG=g (T) 恒温过程 △U=△H=0; W=-Q = V2 nRT lnV2 /V1 (可逆 ) V pdV 1 恒容过程：W=0； Q V =△ U= T2 n C V ,m dT ; T1 绝热过程： Q=0；△ U= W 不可逆（恒外压）：nC V,m( T2 -T1)=- p2(V2-V1) 可逆：p1V1 1 1 T1 ) ( nC V , m (T2 1 1 1 ) >0 V 2 V1 致冷 节流膨胀： Q=0 ；△H=0；J-T=(d T/dp) H =0 T 不变 ( 例如理想气体 ) <0 致热 量系统， W 非 =0) 相变化Q p =△ H; W=-p△V △U= △H- p△ V =-nRT (气相视为IG) ≈0，△ U≈△ H (常压下凝聚态间相变化) 相变焓与温度关系：T2 H m (T2 )H m (T1 ) C p,m dT T1 热力学第一定律及焓函数 反应进度定义、标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓的定义。 摩尔反应焓的定义：△r H m=△ r H/△ 化学变化 标准摩尔反应焓的计算： ! B ! r H m (T1 ) f H m (B, T ) 恒压反应热与恒容反应热的关系：△r H m=△ r U m+∑νB(g)RT ! T2 基希霍夫公式：( r H m ) C ; H ! (T ) H ! (T ) C dT p r r r p, m T r p ,m m 2 m 1 T1 热(Q)：系统与环境间由于温差而交换的能量。是物质分子无序运动的结果。是过程量。功 (W) ：除热以外的，在系统与环境间交换的所有其它形式的能量。是物质分子有序运动的 结果，是过程量。 热力学能 (U)：又称为内能，是系统内部能量的总和。是状态函数，且为广度量，但绝对值不知道。 热力学第一定律数学表达式：△ U=Q+W，在封闭系统， W 非 =0,恒容条件下，△ U=Q V。 焓函数 (H)：定义， H≡ U+pV, 是状态函数，且为广度量，但绝对值不知道。在封闭系统， 1 W非 =0,恒压条件下，△H=Q p。
第十章热力学定律 章末达标测试
第十章热力学定律 (本试卷满分100分，考试用时90分钟) 一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分) 1．根据热力学定律和分子动理论可知，下列说法中正确的是 A．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热量交换 B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动 C．永动机是不可能制成的 D．根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体 解析一定质量的理想气体在等温变化时，内能不变，但可以与外界有热量交换，若从外界吸收热量，则吸收的热量等于对外做的功，若外界对气体做功，则外力做的功等于气体向外放出的热量，选项A错误；布朗运动并不是液体分子的运动，而是悬浮微粒的运动，它反映了液体分子的无规则运动，选项B错误；第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机违背了热力学第二定律，都不可能制成，选项C正确；热量可以由低温物体传到高温物体，但必须在一定外界条件下，选项D错误。 答案 C 2．0 ℃水结成0 ℃的冰，对此过程应用热力学第一定律，以下关系符号的说明正确的是 A．Q＞0，W＞0，ΔU＞0B．Q＞0，W＜0，ΔU＜0 C．Q＜0，W＜0，ΔU＜0 D．Q＜0，W＞0，ΔU＜0 解析对这一过程要注意两点：(1)水结成冰，要放出熔化热。(2)水结成冰，体积要膨胀。据此，则立即可以给出判断。放出熔化热，表示Q＜0。体积膨胀，表示物体对外界做功，W＜0.由ΔU＝Q＋W，C正确。 答案 C 3．如图1所示，密闭绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为E p(弹簧处于自然长度时的弹性势能为零)，现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程
初中物理笔记--热学
热学知识点1：温度 1.温度计的工作原理：液体的热胀冷缩 2.温度计的种类 3.温度计的正确使用 巩固： 1.对于水银体温计的认识，下列说法正确的是（） A.其分度值为?C B.它利用了气体热胀冷缩的原理 C.读数时可以离开人体 D.可以不采取任何措施进行测量 2.实验室里常用的液体温度计是根据___________的规律制成的。如图所示，用液体温度计测量液体温度计，操作正确的是____________图。 体温计：分度值?C 实验室用的温度计不能甩，不能离开被测物体读数 实验室用的温度计：分度值1?C 寒暑表：分度值1?C 体温计需要用力甩，可离开被测物体读数
知识点2：物态的变化 1.物质的三种状态：气态、液态、固态 2.物态变化 气态液态 固态
3.物态变化的例子——天气现象 雨、云、雾、露、霜、雪 【易错点】 ①蒸发和沸腾的异同：蒸发只在液体表面发生，沸腾在液体表面和内部同时发生；蒸发和沸腾都属于汽化现象，都要吸热。 ②达到沸点，继续吸收热量，但温度不再上升。是由于沸点与大气压达到平衡状态，沸点随外界压力变化而改变，压力低，沸点也低。 【易混淆点】辨别以下几种物态变化： ①水沸腾时壶口冒出的“白气”； ②盛夏，剥开包装纸后冰棒会冒“白气” ③将杯中的液态氮（沸点为-196?C）倒入盛有奶浆的碗制作冰淇淋。观察到杯中液态氮沸腾，杯外壁出现白霜 ③夏天，自来水常常会“出汗” 巩固： 1.夏天天气炎热，为了防止食物腐烂，以下说法正确的是（） A.在运输车辆上放干冰，利用干冰汽化吸热给食品降温 B.把食材放在冰块上，利用冰块熔化吸热给食材降温 C.给放食材的盒子上盖上湿毛巾，利用水的升华吸热给食材降温
- 热力学第一定律练习题
- 第二章 热力学第一定律(总复习题)
- 第三章 热力学第二定律复习题及解答
- 第-二-章--热力学第一定律练习题及解答
- 第一章 热力学第一定律及其应用练习题1
- 第二章热力学第一定律复习题
- 3热力学第一定律复习
- 热力学第一定律练习题
- 1 热力学第一定律练习题答案
- 第二章 热力学第一定律(总复习题)
- 练习思考-热力学第一定律
- 热力学第一定律练习题及答案
- 热力学第一定律基本概念和重点总结要点
- 热力学第一定律练习题及答案
- 物理热力学第一定律知识点归纳总结
- 热力学第一定律复习题(13,10)
- 第二章 热力学第一定律(总复习题)
- 热力学第一定律总结复习进程
- 热力学第一定律练习题
- 热力学第二定律复习