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普通物理学教程热学秦允豪第四版第五章

一、主题/概述

热学是普通物理学教程中的一个重要章节，主要研究物质的热性质和热现象。本章将介绍热学的基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律以及热力学系统中的相变等内容。通过学习本章，读者将了解热学的基本原理，掌握热力学的基本定律，并能够运用这些知识解决实际问题。

二、主要内容（分项列出）

1.小

热学基本概念

热力学第一定律

热力学第二定律

热力学系统中的相变

2.编号或项目符号：

热学基本概念：

1.热量：物体间因温度差异而传递的能量。

2.温度：表示物体冷热程度的物理量。

3.热容量：物体吸收或放出热量时，温度变化的能力。

4.热传导：热量在物体内部或物体间的传递过程。

5.热辐射：物体因温度差异而向外辐射能量的过程。

热力学第一定律：

1.能量守恒定律：能量既不能被创造，也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

2.热力学第一定律公式：ΔU=QW，其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外做的功。

3.等压过程：系统在恒定压力下吸收或放出的热量。

4.等体过程：系统在恒定体积下吸收或放出的热量。

5.等温过程：系统在恒定温度下吸收或放出的热量。

热力学第二定律：

1.熵增原理：孤立系统的熵总是趋向于增加。

2.熵增公式：ΔS=Q/T，其中ΔS表示系统熵的变化，Q表示系统吸收的热量，T表示系统的温度。

3.可逆过程：系统在不受外界干扰的情况下，可以返回到初始状态的过程。

4.不可逆过程：系统在受到外界干扰的情况下，无法返回到初始状态的过程。

5.卡诺循环：一种理想的热机循环，其效率最高。

热力学系统中的相变：

1.相变：物质从一种相态转变为另一种相态的过程。

2.熔化：固体转变为液体的过程。

3.凝固：液体转变为固体的过程。

4.汽化：液体转变为气体的过程。

5.液化：气体转变为液体的过程。

3.详细解释：

热学基本概念：

热量是物体间因温度差异而传递的能量。温度是表示物体冷热程度的物理量。热容量是物体吸收或放出热量时，温度变化的能力。热传导是热量在物体内部或物体间的传递过程。热辐射是物体因温度差异而向外辐射能量的过程。

热力学第一定律：

能量守恒定律指出，能量既不能被创造，也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。热力学第一定律公式ΔU=QW表示系统内能的变化等于系统吸收的热量减去系统对外做的功。等压过程、等体过程和等温过程分别是系统在恒定压力、恒定体积和恒定温度下吸收或放出的热量。

热力学第二定律：

熵增原理指出，孤立系统的熵总是趋向于增加。熵增公式ΔS=Q/T表示系统熵的变化等于系统吸收的热量除以系统的温度。可逆过程和不可逆过程分别指系统在不受外界干扰和受到外界干扰的情况下，能否返回到初始状态的过程。卡诺循环是一种理想的热机循环，其效率最高。

热力学系统中的相变：

相变是物质从一种相态转变为另一种相态的过程。熔化是固体转变为液体的过程。凝固是液体转变为固体的过程。汽化是液体转变为气体的过程。液化是气体转变为液体的过程。

三、摘要或结论

本章介绍了热学的基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律以及热力学系统中的相变等内容。通过学习本章，读者将了解热学的基本原理，掌握热力学的基本定律，并能够运用这些知识解决实际问题。

四、问题与反思

①热力学第一定律和第二定律在日常生活和工程应用中有哪些具体实例？

②热力学系统中的相变过程是如何发生的？

③热力学第二定律中的熵增原理与实际生活中的现象有何关系？

[1]秦允豪.普通物理学教程：热学[M].北京：高等教育出版社，2016.

[2]王守仁.热力学[M].北京：高等教育出版社，2012.

[3]王家骥.热力学基础[M].北京：科学出版社，2009.