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热力学定律
(1)内容:物体内能的增量(ΔU)等于外界对物体做的功(W)和物体吸收的热量(Q)的总和。
(2)表达式:W+Q=ΔU
(3)符号法则:外界对物体做功,W取正值,物体对外界做功,W取负值;物体吸收热量,Q取正值,物体放出热量,Q取负值;物体内能增加,ΔU取正值,物体内能减少,ΔU取负值。
热力学第二定律
(1)热传导的方向性
热传递的过程是有方向性的,热量会自发地从高温物体传给低温物体,而不会自发地从低温物体传给高温物体。
(2)热力学第二定律的两种常见表述
①不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化。
②不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。
(3)永动机不可能制成
①类永动机不可能制成:不消耗任何能量,却可以源源不断地对外做功,这种机器被称为类永动机,这种永动机是不可能制造成的,它违背了能量守恒定律。
②第二类永动机不可能制成:没有冷凝器,只有单一热源,并从这个单一热源吸收的热量,可以全部用来做功,而不引起其他变化的热机叫做第二类永动机。第二类永动机不可能制成,它虽然不违背能量守恒定律,但违背了热力学第二定律。
气体的状态参量
(1)温度:宏观上表示物体的冷热程度,微观上是分子平均动能的标志。两种温标的换算关系:T=(t+273)K。
零度为-273.15℃,它是低温的极限,只能接近不能达到。
(2)气体的体积:气体的体积不是气体分子自身体积的总和,而是指大量气体分子所能达到的整个空间的体积。封闭在容器内的气体,其体积等于容器的容积。
(3)气体的压强:气体作用在器壁单位面积上的压力。数值上等于单位时间内器壁单位面积上受到气体分子的总冲量。
①产生原因:大量气体分子无规则运动碰撞器壁,形成对器壁各处均匀的持续的压力。
②决定因素:一定气体的压强大小,微观上决定于分子的运动速率和分子密度;宏观上决定于气体的温度和体积。
(4)对于一定质量的理想气体,PV/T=恒量