2023年初中物理“熱學”知識點：熱力學定律

熱力學定律

1.熱力學第零定律(熱平衡定律)：如果兩個系統分別與第三個系統達到熱平衡，那么這兩個系統彼此之間也必定處于熱平衡。

(1)做功和熱傳遞都能改變物體的內能。也就是說，做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。但從能量轉化和守恒的觀點看又是有區別的：做功是其他能和內能之間的轉化，功是內能轉化的量度;而熱傳遞是內能間的轉移，熱量是內能轉移的量度。

(2)符號法則： 體積增大,氣體對外做功，W為“一”;體積減小，外界對氣體做功，W為“+”。

氣體從外界吸熱,Q為“+”;氣體對外界放熱,Q為“一”。

溫度升高，內能增量DE是取“+”;溫度降低,內能減少，DE取“一”。

(3)三種特殊情況：

l等溫變化DE=0，即W+Q=0

l絕熱膨脹或壓縮：Q=0即 W=DE

l等容變化：W=0 ，Q=DE

(4)由圖線討論理想氣體的功、熱量和內能

3.熱學第二定律

(1)第二類永動機不可能制成 (滿足能量守恒定律，但違反熱力學第二定律)

實質：涉及熱現象(自然界中)的宏觀過程都具有方向性,是不可逆的

(2)熱傳遞方向表述(克勞修斯表述)：

不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化。(熱傳導有方向性)

(3)機械能與內能轉化表述(開爾文表述)：

不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其它變化。(機械能與內能轉化具有方向性)。

4.熱力學第三定律：熱力學零度不可達到。

5.熵增加原理：在任何自然過程中，一個孤立系統的總熵是不會減少的。

——孤立系統熵增加過程是系統熱力學概率增大的過程(即無序度增大的過程)，是系統從非平衡態趨于平衡態的過程，是一個不可逆過程。熵的增加表示宇宙物質的日益混亂和無序。

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