高中物理——那些不得不掌握的物理定律

2019年10月31日 浏览:

●能量守恒定律●

(1)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别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变。这就是能量守恒定律。

(2)第一类永动机:不消耗任何能量,却可以源源不断地对外做功的机器。(违背能量守恒定律)

●热力学第二定律●

(1)热传导的方向性:热传导的过程可以自发地由高温物体向低温物体进行,但相反方向却不能自发地进行,即热传导具有方向性,是一个不可逆过程。

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(2)说明:①“自发地”过程就是在不受外来干扰的条件下进行的自然过程。

②热量可以自发地从高温物体传向低温物体,热量却不能自发地从低温物体传向高温物体。

③热量可以从低温物体传向高温物体,必须有“外界的影响或帮助”,就是要由外界对其做功才能完成。

(3)热力学第二定律的两种表述

①克劳修斯表述:不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化。

②开尔文表述:不可能从单一热源吸收热量,使之完全变为有用功而不引起其他变化。

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(4)热机

①热机是把内能转化为机械能的装置。其原理是热机从高温热源吸收热量Q1,推动活塞做功W,然后向低温热源(冷凝器)释放热量Q2。(工作条件:需要两个热源)

②由能量守恒定律可得:Q1=W+Q2

③我们把热机做的功和它从热源吸收的热量的比值叫做热机效率,用η表示,即η= W / Q1

限b330科9f9c43e2升-be04811e学是元e579东b3ab量学方4c06软的技756b062a上司得根途智习网法10c74161广43eebffc高96e3公4898有a792学件慧95d1上4cce9662优a3db秀 ④热机效率不可能达到100%

(5)第二类永动机

①设想:只从单一热源吸收热量,使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机。

②第二类永动机不可能制成,不违反热力学第一定律或能量守恒定律,违反热力学第二定律。原因:尽管机械能可以全部转化为内能,但内能却不能全部转化成机械能而不引起其他变化;机械能和内能的转化过程具有方向性。

(6)推广:与热现象有关的宏观过程都是不可逆的。例如;扩散、气体向真空的膨胀、能量耗散。

(7)熵和熵增加原理

①热力学第二定律微观意义:一切自然过程总是沿着分子热运动无序程度增大的方向进行。

优a3db秀9553公4898得软的心网法10c741619dab司得根升东b3ab量科9f9c43e2广43eebffc高96e3慧95d1上4cce9662有a792学件途智习学方4c064682-be04811e学是限b330技756b062a上元e579 ②熵:衡量系统无序程度的物理量,系统越混乱,无序程度越高,熵值越大。

③熵增加原理:在孤立系统中,一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进行。热力学第二定律也叫做熵增加原理。

(8)能量退降:在熵增加的同时,一切不可逆过程总是使能量逐渐丧失做功的本领,从可利用状态变成不可利用状态,能量的品质退化了。(另一种解释:在能量转化过程中,总伴随着内能的产生,分子无序程度增加,同时内能耗散到周围环境中,无法重新收集起来加以利用)