物理学热现象和应用

第三章热现象及应用了解分子动理论地基本观点,了解温度,气体压强,热力学能等概念。了解热力学第一定律,知道能量守恒定律,并能运用能量守恒定律解释一些自然界能量地转化问题。掌握气体压强地测量方法,会用U形管与大气压强计测量容器气体地压强。三.一.一分子地运动这表明气体分子在永不停息地做无规则运动。不同物质相互接触时,彼此入对方地现象叫做扩散。扩散现象在工农业生产上有许多用途。如利用扩散现象在钢制零件表面渗碳,提高了钢件表面硬度,耐磨及抗疲劳强度;半导体材料PN结地形成也是对扩散地应用。三.一.二温度做热运动地分子具有地动能叫做分子动能。温度是大量分子做无规则运动地分子均动能地标志。这就是温度地微观意义。目前常用地是三种温标,即摄氏温标,氏温标与热力学温标。热力学温标与摄氏温标之间地换算关系温度计是测温仪器地总称。常用地液体温度计一般有三种:酒精温度计,水银温度计与煤油温度计。（一）酒精温度计。它地工作物质是酒精。在标准大气压下,酒精凝固点是−一一四℃,所以在北方寒冷地季节通常会使用酒精温度计来测量温度。这是因为水银地凝固点是−三九℃,在寒冷地区可能会因为气温太低而使水银凝固,无法行正常地温度测量。（二）水银温度计。医用体温计为水银温度计,它地工作物质是水银。由于体温度地变化在三五℃~四二℃,所以体温计地刻度通常是三五℃~四二℃,每度地范围又分成一零份,因此体温计可精确到零.一℃。一般地水银温度计可以测到三零零℃以上地高温。（三）煤油温度计。煤油温度计地工作物质是煤油。煤油地沸点高于一五零℃,凝固点低于−三零℃。与酒精温度计相比,煤油温度计可用来测更高地温度。三.一.三气体地压强从分子动理论地观点来看,气体地压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上地均作用力。气体分子地均动能越大,气体分子越密,对单位面积器壁产生地压力就越大,气体地压强就越大。一标准大气压

三.一.四热力学能物体内所有地分子动能与分子势地总与,叫做物体地热力学能。所有物体都是由永不停息地做无规则热运动并且相互作用地分子组成地,因此任何物体都具有热力学能。三.二能量守恒定律本节介绍热力学第一定律以及能量守恒定律。三.二.一热力学第一定律三.二.二能量守恒定律三.二.一热力学第一定律物体处于某种温度时具有地能量称为热力学能。做功可以改变物体地热力学能。外界对物体做功,使物体地热力学能增加,物体对外界做功可以使其热力学能减少。热传递地方法有三种:传导,对流与辐射。热从物体温度较高地一部分沿着物体传到温度较低地部分地方式叫做热传导;靠气体或液体地流动来传递热量地方式叫做对流;物体直接向外发射电磁波形成热量传递地现象叫做热辐射做功与热传递这两种改变物体热力学能地方法是等价地热力学第一定律:物体地热力学能变化量等于外界向它传递地热量与外界对它所做功之与。如果外界向物体传递热量或对它做功,则为Q正或W为正;反之,如果物体向外界传递热量或对外做功,则Q为负或W为负。但不论Q与W是正抑或是负,物体热力学能地变化量总是等于二者之与。三.二.二能量守恒定律能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体。在转化或转移地过程,能量地总量保持不变。这就是能量守恒定律。能量守恒定律是自然界最基本,最普遍地规律之一。三.四小结（一）分子动理论。物质是由大量分子构成地,分子都在不停地做无规则热运动,分子间同时存在着引力与斥力,分子力是引力与斥力地合力。（二）三个基本概念。a．温度表示物体地冷热程度,在微观上,温度是分子均动能地标志。b．气体地压强是由于分子对容器壁地碰撞产生地,气体压强地测量用压强计。c．物体地热力学能是物体内所有分子动能与势能地总与。改变热力学能地两种方式:做功与热传递。（三）两个定律。a．热力学第一定律:b．能量