- 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的三个基本定律。
热力学第一定律,又称能量守恒定律,表明能量不能被创造或破坏,只能从一种形式转化为另一种形式。它表明,在一个孤立的系统中,能量在转化和转移的过程中是守恒的。
热力学第二定律是关于热量传递的定律,它表明热量不能自发的从低温物体传到高温物体,除非有外界的帮助。这一定律有助于解释为什么热量不能全部转化为有用的功,以及为什么热量从低温物体向高温物体传递的过程中会产生熵,这是一个衡量系统混乱程度的物理量。
热力学第三定律是关于单粒子系统自然状态的最小化原则,它规定了测量和计算物理量的方法。
这三个定律共同构成了热力学的基石,是研究热现象中能量转化的基本规律的学科。
相关例题:
题目:在一个封闭的容器中,有1升的水和1升的空气。水的温度是25℃,空气的温度是30℃。现在将容器加热到50℃,求容器内物质的总能量变化。
解答:
首先,我们需要知道热力学第一定律的基本原理,即能量守恒定律。它表明,一个系统中的能量可以从一个地方转移到另一个地方,但能量的总量保持不变。
在这个问题中,我们需要考虑的是容器中的水和空气的总能量。初始状态时,水的内能是Cp(25℃ × 1L) = 418.6 J/kg,空气的内能是Cp(30℃ × 1L) = 247.3 J/kg。
当容器加热到50℃时,水的内能变为Cp(50℃ × 1L) = 697.5 J/kg,空气的内能变为Cp(50℃ × 1L) = 337.7 J/kg。
因此,总能量变化为:
ΔE = (697.5 + 337.7) J/kg - (418.6 + 247.3) J/kg = 64.6 J/kg
这意味着容器中的总能量增加了64.6焦耳/千克。
总结答案:当将容器加热到50℃时,容器内的水和空气的总能量增加了64.6焦耳/千克。这个过程是通过热传递实现的,即热量从高温物体传递到低温物体,使总能量保持不变。
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