《熱現(xiàn)象復(fù)習課》課件

熱現(xiàn)象復(fù)習課課程目標理解熱現(xiàn)象的基本概念掌握溫度、熱量、比熱容、熱膨脹等基本概念，能夠解釋生活中的熱現(xiàn)象。掌握熱傳遞的三種方式理解熱傳導、熱對流和熱輻射的原理和應(yīng)用，能夠分析熱傳遞的具體問題。了解熱力學的基本定律掌握熱力學第一定律、第二定律和第三定律，能夠運用熱力學原理解決實際問題。1.溫度和熱量溫度物體冷熱程度的物理量，反映了物體分子熱運動的劇烈程度。熱量在熱傳遞過程中，高溫物體傳遞給低溫物體的能量，反映了能量的轉(zhuǎn)移。不同物質(zhì)的熱容量1定義物體溫度升高1℃所吸收的熱量，稱為該物體的熱容量。2單位熱容量的單位是焦耳每攝氏度(J/℃)。3影響因素物質(zhì)的熱容量受物質(zhì)種類和質(zhì)量影響。3.熱膨脹體積膨脹當物體溫度升高時，其體積會增大，這種現(xiàn)象稱為熱膨脹。線性膨脹固體在受熱時，其長度、寬度和高度都會增加，稱為線性膨脹。體積膨脹液體和氣體在受熱時，其體積都會膨脹，稱為體積膨脹。4.熱傳導熱量從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體的現(xiàn)象叫做熱傳導。熱傳導是通過分子之間的相互作用來傳遞熱量的。金屬是熱傳導性能最好的材料，而空氣是熱傳導性能最差的材料。熱對流熱對流是熱量通過流體（液體或氣體）的運動而傳遞的過程。對流發(fā)生在溫度不均勻的流體中，較熱的部分上升，較冷的部分下降，形成循環(huán)。例如，風是空氣對流的典型例子，暖空氣上升，冷空氣下降，形成氣流。三種熱傳遞方式的比較熱量守恒定律公式Q吸=Q放+W例子例如，將一杯熱水倒入一杯冷水中，熱水的溫度會降低，冷水的溫度會升高，直到它們的溫度相同。熱機與熱泵熱機將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置，例如汽油發(fā)動機、柴油發(fā)動機、蒸汽機等。熱泵利用能量從低溫熱源吸取熱量，轉(zhuǎn)移到高溫熱源的裝置，例如空調(diào)、冰箱等。相變的熱量熱量變化物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生變化時，需要吸收或釋放一定的熱量。相變過程物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)、液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)或反過來，都會伴隨著熱量的吸收或釋放。熱量計算可以使用熱量計算公式來計算相變過程中吸收或釋放的熱量。沸騰和蒸發(fā)1沸騰液體內(nèi)部和表面同時發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象，需要達到沸點。2蒸發(fā)液體表面發(fā)生的汽化現(xiàn)象，在任何溫度下都能發(fā)生，蒸發(fā)速度與溫度、表面積和氣流速度有關(guān)。汽化焓汽化焓是物質(zhì)從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)時所需的能量。這個能量用來克服分子間作用力，使液體分子克服吸引力變成氣體分子。飽和蒸汽壓1定義在一定溫度下，液體和它的蒸汽處于平衡狀態(tài)時的蒸汽壓稱為飽和蒸汽壓。2影響因素飽和蒸汽壓主要受溫度影響，溫度越高，飽和蒸汽壓越高。3應(yīng)用飽和蒸汽壓是判斷液體沸騰的重要指標，也是研究相變的重要參數(shù)。相平衡圖相平衡圖是表示物質(zhì)在不同溫度和壓力下存在狀態(tài)的圖。它可以幫助我們理解物質(zhì)在不同條件下的相變過程。例如，水在標準大氣壓下，溫度低于0攝氏度時為固態(tài)（冰），溫度高于100攝氏度時為氣態(tài)（水蒸氣），在0攝氏度到100攝氏度之間為液態(tài)（水）。凝固和融化凝固物質(zhì)從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的過程稱為凝固。融化物質(zhì)從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的過程稱為融化。15.融化熱融化熱定義是指單位質(zhì)量的固體物質(zhì)在熔點溫度下熔化成液體時所吸收的熱量。融化熱公式Q=mL，其中Q表示吸收的熱量，m表示物質(zhì)的質(zhì)量，L表示融化熱。16.冷卻曲線1溫度下降物質(zhì)從高溫到低溫2平臺段物質(zhì)發(fā)生相變3斜率變化狀態(tài)變化氣體的熱量和功熱量氣體吸收或放出的熱量，用于改變其內(nèi)能。功氣體在膨脹或壓縮過程中做的功，與氣體壓強和體積變化有關(guān)。理想氣體的狀態(tài)方程定義理想氣體的狀態(tài)方程描述了理想氣體在一定條件下其壓強、體積和溫度之間的關(guān)系。公式PV=nRT，其中P表示壓強，V表示體積，n表示摩爾數(shù)，R為理想氣體常數(shù)，T為溫度。熱力學第一定律能量守恒熱力學第一定律的核心是能量守恒原理，即能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，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。熱量和功熱量和功都是能量傳遞的形式，熱力學第一定律闡述了熱量、功和內(nèi)能之間的關(guān)系。熱量是由于溫度差而傳遞的能量，功是由于力作用而傳遞的能量。20.熱力學第二定律能量不能憑空產(chǎn)生或消失，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，且總量保持不變。任何熱力學過程都是不可逆的，也就是說不可能將從高溫物體吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為機械能，總會有部分能量以熱的形式散失。熵概念1定義熵是一個熱力學系統(tǒng)混亂程度的量度。2混亂度熵越高，系統(tǒng)越混亂無序；熵越低，系統(tǒng)越有序。3熱力學第二定律一個孤立系統(tǒng)的熵總是隨著時間的推移而增加，直到達到平衡狀態(tài)。熵變化1增加不可逆過程2不變可逆過程3減少不可能可逆過程與不可逆過程可逆過程系統(tǒng)在經(jīng)歷一系列變化后，能夠通過一系列相反的變化回到初始狀態(tài)，且外界和系統(tǒng)都沒有發(fā)生任何變化，這樣的過程稱為可逆過程。不可逆過程系統(tǒng)在經(jīng)歷一系列變化后，無法通過一系列相反的變化回到初始狀態(tài)，這樣的過程稱為不可逆過程。熱機效率汽車發(fā)動機熱機將熱能轉(zhuǎn)化為機械能，汽車發(fā)動機就是其中一種例子。發(fā)電廠發(fā)電廠利用熱機將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為電能。制冷與熱泵效率1制冷系數(shù)制冷劑吸收的熱量與消耗的功之比，反映了制冷設(shè)備的性能。2熱泵系數(shù)熱泵輸出的熱量與消耗的功之比，反映了熱泵設(shè)備的性能。3影響因素制冷劑類型、壓縮機效率、熱交換器設(shè)計等因素都會影響制冷與熱泵的效率。絕熱過程1熱量交換系統(tǒng)與外界沒有熱量交換2溫度變化系統(tǒng)內(nèi)部溫度發(fā)生變化3能量守恒系統(tǒng)內(nèi)部能量守恒理想氣體的絕熱變化絕熱過程系統(tǒng)與外界沒有熱量交換的過程被稱為絕熱過程。理想氣體理想氣體的絕熱過程可以用以下公式描述：P1V1^γ=P2V2^γ絕熱指數(shù)γ表示絕熱指數(shù)，它等于氣體的定壓比熱容Cp與定容比熱容Cv的比值。28.熱功轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)化熱能和機械能可以相互轉(zhuǎn)化。熱機熱機利用熱能做功。循環(huán)過程熱功轉(zhuǎn)換通常發(fā)生在循環(huán)過程中。熱電效應(yīng)塞貝克效應(yīng)當兩種不同金屬的接點處存在溫差時，會在回路中產(chǎn)生電流，稱為塞貝克效應(yīng)。珀耳帖效應(yīng)當電流流過兩種不同金屬的接點時，會吸收或釋放熱量，稱為珀耳帖