熱力學(xué)三大定律

時間：2017-04-28 14:39:12 玉蓮928由分享

　　如熱力學(xué)三大定律的名字的福，它有三個定律。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家整理的熱力學(xué)三大定律，供大家參閱!

　　熱力學(xué)第零定律

　　熱力學(xué)第零定律：如果兩個熱力學(xué)系統(tǒng)均與第三個熱力學(xué)系統(tǒng)處于熱平衡，那么它們也必定處于熱平衡。也就是說熱平衡是遞傳的。

　　熱力學(xué)第零定律是熱力學(xué)三大定律的基礎(chǔ)，它定義了溫度。

　　(因為在三大定律之后，人類才發(fā)現(xiàn)其重要性，故稱為“第零定律”)

　　熱力學(xué)第一定律

　　熱力學(xué)第一定律也就是能量守恒定律。

　　內(nèi)容

　　一個熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它做功的和。(如果一個系統(tǒng)與環(huán)境孤立，那么它的內(nèi)能將不會發(fā)生變化。)

　　表達式:△U=W+Q

　　符號規(guī)律：熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達式也適用于物體對外做功，向外界散熱和內(nèi)能減少的情況，因此在使用:△U=W+Q時，通常有如下規(guī)定：

　　①外界對系統(tǒng)做功，W>0，即W為正值。

　?、谙到y(tǒng)對外界做功，也就是外界對系統(tǒng)做負功，W<0,即W為負值

　　③系統(tǒng)從外界吸收熱量，Q>0，即Q為正值

　?、芟到y(tǒng)從外界放出熱量，Q<0，即Q為負值

　?、菹到y(tǒng)內(nèi)能增加，△U>0，即△U為正值

　?、尴到y(tǒng)內(nèi)能減少，△U<0，即△U為負值

　　理解

　　從三方面理解

　　1.如果單純通過做功來改變物體的內(nèi)能，內(nèi)能的變化可以用做功的多少來度量，這時物體內(nèi)能的增加(或減少)量△U就等于外界對物體(或物體對外界)所做功的數(shù)值，即△U=W

　　2.如果單純通過熱傳遞來改變物體的內(nèi)能，內(nèi)能的變化可以用傳遞熱量的多少來度量，這時物體內(nèi)能的增加(或減少)量△U就等于外界吸收(或?qū)ν饨绶懦?熱量Q的數(shù)值，即△U=Q

　　3.在做功和熱傳遞同時存在的過程中，物體內(nèi)能的變化，則要由做功和所傳遞的熱量共同決定。在這種情況下，物體內(nèi)能的增量△U就等于從外界吸收的熱量Q和對外界做功W之和。即△U=W+Q

　　能量守恒定律

　　內(nèi)容

　　能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。

　　能量的多樣性

　　物體運動具有機械能、分子運動具有內(nèi)能、電荷具有電能、原子核內(nèi)部的運動具有原子能等等，可見，在自然界中不同的能量形式與不同的運動形式相對應(yīng)。

　　不同形式的能量的轉(zhuǎn)化

　　“摩擦生熱”是通過克服摩擦力做功將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;水壺中的水沸騰時水蒸氣對壺蓋做功將壺蓋頂起，表明內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能;電流通過電熱絲做功可將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這些實例說明了不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，且這一轉(zhuǎn)化過程是通過做功來完成的。

　　能量守恒的意義

　　1.能的轉(zhuǎn)化與守恒是分析解決問題的一個極為重要的方法，它比機械能守恒定律更普遍。例如物體在空中下落受到阻力時，物體的機械能不守恒，但包括內(nèi)能在內(nèi)的總能量守恒。

　　2.能量守恒定律是19世紀自然科學(xué)中三大發(fā)現(xiàn)之一，也莊重宣告了第一類永動機幻想的徹底破滅。

　　3.能量守恒定律是認識自然、改造自然的有力武器，這個定律將廣泛的自然科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域聯(lián)系起來。

　　第一類永動機(不可能制成)

　　不消耗任何能量卻能源源不斷地對外做功的機器。

　　其不可能存在，因為違背的能量守恒定律