- 熱力學五大定律
熱力學五大定律包括:
1. 熱力學第一定律,也稱能量守恒定律,即熱力系內物質的能量在形態(tài)變化時,能與外界交換但不會消失。
2. 熱力學第二定律,也可以表述為不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產生其他影響;不可能從單一熱源取熱使之完全轉換為有用的功而不產生其他影響;或不可逆熱力過程中熵的微增量總是大于零。
3. 熱力學第三定律,對純物質理想氣體而言,其化學元素的原子核中所有核外電子的經典能量之和為一常量。
4. 熱力學第四定律,在宏觀宇宙中,一切自發(fā)的過程總是沿著熵增加的方向進行。
5. 熱力學第五定律,當電流通過電阻時,假設電能全部轉化為內能,而沒有其他形式的能改變電能的轉化效率。
以上就是熱力學五大定律的內容,希望對您有所幫助。
相關例題:
題目:一個封閉的容器內有1升空氣,溫度為27攝氏度?,F(xiàn)在對容器進行加熱,使溫度升高到107攝氏度。在這個過程中,容器內的空氣體積膨脹了多少?
解答:
根據(jù)熱力學第一定律,封閉容器內的氣體需要吸收熱量來增加內能。由于溫度升高,氣體分子運動加劇,分子間的平均距離也增加了,因此氣體體積膨脹。
已知初始溫度為27攝氏度(即293K),最終溫度為107攝氏度(即300K)。根據(jù)理想氣體方程,可計算出初始和最終狀態(tài)下的氣體壓力和體積。
初始狀態(tài):體積V = 1升,壓力P1 = 1大氣壓
最終狀態(tài):體積V' = V膨脹量 + 1升,壓力P2 = P1
ΔU = Q + W
其中ΔU表示內能的變化量,Q表示從外界吸收的熱量,W表示外界對系統(tǒng)做的功。由于題目未給出外界對系統(tǒng)做功的情況,我們假設外界不做功,即W = 0。因此,內能的變化量ΔU等于吸收的熱量Q。
ΔU = P2V' - P1V = (P2 - P1)(V' - V)
將初始狀態(tài)的值代入上式中,得到:
ΔU = (P2 - 1)V'
ΔU = ΔH = Q = mcΔT = mVRTΔT = mV'ΔV/V'
其中R是氣體常數(shù),m是空氣的質量(單位為克),V是初始體積(單位為升),ΔT是溫度的變化量(單位為攝氏度),ΔV是體積的變化量(單位為升)。將上述關系代入上式中,得到:
V' = V(P2/P1) - V = (P2/P1)V - V
其中P2/P1是最終狀態(tài)下的壓力與初始狀態(tài)下的壓力之比。將已知值代入上式中,得到:
V' = (300/293)L - 1L = 0.3L - 1L = -0.7L
因此,氣體體積膨脹了約-0.7升。需要注意的是,這個結果是一個近似值,因為題目中并未給出所有必要的條件。在實際應用中,需要使用更精確的方法來測量氣體體積的變化量。
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