温度是热平衡状态的标志，不同温标之间可线性换算。
- \(T=t+273.15\)
- \(T_1=T_2\)
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题目：20 ℃ 等于多少 K？
答案：293.15 K
步骤：直接加 273.15。
热学与热力学
从分子热运动到热机效率，覆盖初中热学、高中理想气体与大学热力学核心框架。
9 个主题 / 15 条速查公式
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热学基础初中3
同样升温不同物质需要热量不同，这个差异由比热容描述。
- \(Q=cm\Delta T\)
- \(c=\frac{Q}{m\Delta T}\)
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题目：1 kg 水升温 10 ℃ 吸收多少热量？取 c=4200
答案：42000 J
步骤：Q=4200×1×10。
固液气受热后长度体积变化不同，热还会通过传导、对流、辐射传播。
- \(\Delta L=\alpha L_0\Delta T\)
- \(\Delta V=\beta V_0\Delta T\)
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题目：金属桥梁通常留伸缩缝的原因是什么？
答案：防止热胀冷缩导致结构受损
步骤：温度变化会引起长度变化。
微观图景高中1
压强来自大量分子撞击器壁的平均效应。
- \(p=\frac13nm\overline{v^2}\)
- \(\bar E_k\propto T\)
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题目：温度升高时分子平均动能如何变化？
答案：增大
步骤：平均动能与热力学温度成正比。
理想气体高中2
理想气体把压强、体积、温度和物质的量联系在一起。
- \(pV=nRT\)
- \(\frac{pV}{T}=\text{const}\)
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题目：体积不变时温度升高 20%，压强如何变化？
答案：也升高 20%
步骤：定容条件 p∝T。
不同约束过程决定热量、功和内能如何互相转化。
- \(pV=\text{const}\)
- \(pV^\gamma=\text{const}\)
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题目：理想气体等温膨胀时内能如何变化？
答案：不变
步骤：理想气体内能只与温度有关。
热力学定律高中2
第一定律是能量守恒在热现象中的具体形式。
- \(\Delta U=Q-W\)
- \(Q=\Delta U+W\)
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题目：系统吸热 400 J，对外做功 150 J，内能变化多少？
答案：增加 250 J
步骤：ΔU=400-150。
第二定律给出过程方向性，熵用于衡量可逆与不可逆程度。
- \(dS\ge\frac{dQ}{T}\)
- \(\eta_C=1-\frac{T_c}{T_h}\)
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题目：为什么热量不会自发从低温物体流向高温物体？
答案：因为这会违背第二定律的自然方向
步骤：总熵不会自发减少。
相变与统计大学1
相变中温度可保持不变但自由能结构发生突变。
- \(Q=mL\)
- \(\left(\frac{dp}{dT}\right)=\frac{L}{T\Delta v}\)
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题目：水沸腾时继续加热为什么温度近似不变？
答案：热量主要用于相变
步骤：输入热量转为汽化潜热。
公式速查区 15 formulas
热量与状态量公式组5
- \[Q=cm\Delta T\]
- \[Q=mL\]
- \[\Delta L=\alpha L_0\Delta T\]
- \[pV=nRT\]
- \[\frac{p_1V_1}{T_1}=\frac{p_2V_2}{T_2}\]
热力学定律公式组5
- \[\Delta U=Q-W\]
- \[\eta=\frac{W}{Q_h}=1-\frac{Q_c}{Q_h}\]
- \[\eta_C=1-\frac{T_c}{T_h}\]
- \[U=\frac{f}{2}nRT\]
- \[\Delta S\ge0\]
输运与统计直观公式组5
- \[\bar E_k=\frac32kT\]
- \[v_{\text{rms}}=\sqrt{\frac{3RT}{M}}\]
- \[J_q=-k\nabla T\]
- \[p=\frac13nm\overline{v^2}\]
- \[dQ=T\,dS\]
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升温所需热量: 90720 J
理想气体体积: 0.0246 m^3
单原子气体内能: 3741.5082 J
相对 300 K 冷源的卡诺效率上限: 0 %