奥托循环的分析与图示——现行某些物理教材中值得商榷的问题(摘要)

目前,国内流行的一些非物理专业的普通物理版本对奥托内燃机工作过程的分析不甚详尽,甚至在一些影响较大的教材中,在相当长的一段时间内始终存在某些叙述性或概念性的模糊、混淆之处,容易使学生造成误解。本文试图对奥托循环中一些容易混淆之处进行某些澄清,文中强调了工程上常用的示功器图与热力学中描述定质量的热力学系统状态参量关系的P-V图之间的本质区别,对奥托内燃机工质状态变化过程进行了简单分析,并引入了理想奥托循环。最后指出,为了行文简洁可以在P-V图上直接引     

简单系热力学公式规律研究

利用只有体积变化功的简单系热力学函数全微分,能推演出十六个热力学公式,这些公式是处理简单系热力学性质和其他系统热力学性质的基础,如何使学生记住这十六个公式是学习好热力学的保证.笔者在热力学教学中总结出来的简单系热力学公式的框式记忆法很好地解决了这个问题.     

论工程热力学中pv的性质

本文在正确理解功与能,过程量与状态参数等基本概念的基础上,论证了在工程热力学中,pv的物理意义应理解为推动功(或称流动功),而不能理解为工质自身所具有的某种能,如压力势能或流动能等。     

芳香性结构在解题中的应用

芳香性这一概念最初是和某些不饱和烃的特殊化学性质联系起来的,是有机化学中经常提到的重要概念。芳香性结构的一个重要表现是特殊的热力学稳定性,这种特殊稳定性会影响有机化合物的某些性质和一些有机反应的取向等;另外,芳香性结构还具有较强的反磁性的环流,可由核磁光谱鉴别出来。本文举例说明了芳香性结构在化合物的酸性、反应的方向以及核磁光谱等方面的影响。     

略论热力学方法在科研和理论工作中的作用

本文讨论了封闭简单理想气体体系,只作体积功的可逆过程。应用热力学方法导得的公式中,把难测的物理量可转变为易测的物理量(如温度、压力、体积等)来求得,反之亦然。从而使科研工作化难为易,并将测定的数值上升为理论,提高科研水平。还论证该体系,分别由热力学第一定律和第二定律开始,用热力学方法可得到殊途同归的效果,这对理论研究工作也极重要。     

热力学状态函数关系式的记忆方法

化学热力学是物理化学课程的重要组成部分,而化学热力学的基础和核心是热力学第一定律和热力学第二定律。对于不做非体积功的单组份体系,应用这两个基本定律可得到一系列热力学状态函数关系式,这些关系式纵横交错、多种多样,因而记忆和掌握它们,就成了学习化学热力学部分的难点之一。     

“热寂说”在化学热力学中的流毒必须批判

把热力学定律用于解决化工生产及其有关问题,产生了化学热力学。热力学在这方面取得的某些结果,对化工生产有一定的指导意义。然而,由于资产阶级学者片面地认识自然现象,把“自然变化总是单向地趋向静止”的表面现象绝对化,否定客观过程中存在着互相对立的矛盾方面,使化学热力学成了他们宣扬形而上学世界观的场所。1875年,吉布斯     

体积功的计算与热力学第一定律

体积功是由于系统膨胀或者压缩,系统与环境之间传递的能量。在不可逆过程中,系统的压力和环境的压力不相等,但是热力学中规定体积功要根据环境的压力来计算。根据系统内部动能向热力学能转化,阐明了根据环境的压力计算体积功与热力学第一定律的一致性。     

正负绝对温度下的Bucher图

文章由正绝对温度下的Bucher图引出负绝对温度下的Bucher图,并对负绝对温度下卡诺循环的性能系数做了定义,得出它的数学表达式,使Bucher图推广到负绝对温度下的情形.该图同样简明形象地表明负绝对温度下卡诺循环中热和功的转化过程,而且定量地表示出温度、热量、功和性能系数等物理量的相互关系.又由Bucher图表达出热力学三个基本定律,使热力学三个基本定律推广到负绝对温度下的情形.并在正负绝对温度两种情形下对热力学三个基本定律的表述进行了全面的探究,使Bucher图的内容更为丰富.     

相对论热力学功的变换

本文在评述了有关相对论热力学功的变换关系的争论后,论证了可逆过程中外力所作的功的表达式,并给出了运动系统热力学定律的表述形式.     

蒸馏过程热力学分析方法研究

本文从节能的目的出发,利用有效能基本概念,把热力学第一定律与热力学第二定律结合,给出了便于蒸馏过程节能分析的热力学效率定义,並阐述了蒸馏热力学效率计算的有关问题。给出了一种利用有效能图,热力学效率进行蒸馏过程热力学综合评价的方法。     

工程热力学中功量求解的分析

由功量定义出发，分类找出各热力过程功量计算公式并进行内在分析，指出求解功量的方法．     

熵的相对标准法问题研究

根据热力学第三定律和统计热力学，运用“相对标准法”对单质和化合物的熵的相对标准进行了讨论，并指出熵与焓的相对标准状态不同，应该统一起来，以满足热力学函数定义式；G＝H－TS。     

物理化学辅导课教学改革实例：热力学第一定律的适用条件

结合富有启发性的辅导课教学设计,论述了热力学第一定律对敞开和封闭和的适用情况,并探讨了热力学第一定律的适用条件与非准静态过程体积功的定义和计算之间的联系.     

Thermal vibration phenomenon of single phase lagging heat conduction and its thermodynamic basis

In the present work it is shown that the single phase lagging heat conduction not only avoids the infinite heat propagation speed assumed by the conventional Fourier law, but also complies with Galilean principle of relativity. Therefore it is more advantageous than the Cattaneo-Vernotte model. Based on the single-phase-lagging heat conduction model, the condition for the occurrence of thermal vibration of heat conduction is established. In order to resolve the contradiction that the thermal vibration violates the second law of thermodynamics, the extended irreversible thermodynamics is improved and a generalized entropy definition is introduced. In the framework of the newly-developed extended irreversible thermodynamics the thermal vibration phenomena are consistent with the second law of thermodynamics.     

有限时间热力学理论的特征及发展中几个重要标志

有限时间热力学是经典热力学的延伸和推广,是现代热力学理论的一个新分支。主要研究非平衡系统的有限时间中能流和熵流的规律。它既不同于20世纪30年代建立起来的不可逆热力学,又不同于工程热力学,有它自己鲜明的理论特征。现已广泛地应用于物理、化学和工程热物理等许多学科领域,建立了一系列相应的新理论。在有限时间热力学的发展过程中,内可逆卡诺循环模型、最大功率输出时的效率、基本优化关系、内可逆循环统一理论、不可逆循环理论等方面的研究起到了极其重要的作用。文中还结合相关的问题简述我们组在有限时间热力学研究中所做的部分工作和特色。     

过程方向的热力学判据及其在有功参与过程中的应用

将新的自发过程定义与热力学第二定律相结合,推导出了更加方便、适用的过程方向的热力学判据,其中包括有功参与的过程方向的热力学判据,解决了长期困扰物理化学工作者的一个理论问题,即有功参与的过程方向无热力学判据的问题。详细说明了该判据在电化学、表面化学及光化学等特殊物理化学过程中的应用。     

摩擦力作功佯谬

摩擦力做功转换为热,进而转化为系统的内能,三者乃同一能量的不同角色转换,不可重复计算,由此澄清了有关摩擦力做功的一个佯谬.此外,本文还提出了功能原理与热力学第一定律的一般形式.     

自发过程及其判据的讨论

自发过程及其判据是物理化学热力学中非常重要的概念,然而在不同教科书中自发过程的定义存在差异,对自发过程的特征有不同的理解,并且都存在自发过程的判据与其定义不完全对应的问题,由此导致物理化学教学及热力学第二定律应用上的困难。从引入自发过程这一概念的目的入手展开讨论,给出了较为合理的自发过程的定义及其对应的判据。