宏观和微观理论的印证——空窖辐射

用热力学与统计物理学两种方法推导了空窖辐射的辐射能量密度与绝对温度的关系,通过推导过程阐释了热力学与统计物理学的统一.     

宏观量的涨落研究

利用统计物理学的研究结果，结合热力学基本关系式，研究了涨落的基本规律，推导出了宏观量的涨落及关联函数式，得出了宏观量的涨落及关联函数的计算方法。     

热力学两个常用方程在统计物理学中的证明

由于物态方程实验测定时的误差和描述不准确；构建微观模型不完善导致配分函数与实际的差异，常常使由热力学给出的结论与统计物理学给出的结论差距很大，但在高度理想化条件下抽象出来的热力学同统计物理学基础理论应保持高度的一致性，本文给出在均匀系统中两个常用的热力学方程——热力学基本方程和能态方程在统计物理学中的证明，说明其本质上的统一性．     

对热力学平衡态和热力学基本方程的探讨

在几届《热力学与统计物理学》课程的教学中,碰到如何理解和讲授“热力学平衡态”这个概念问题。1981年7月,在哈尔滨师范大学举行的全国高师第三次《热力学与统计物理学》讲习班上,由华中师范学院等同志在报告中首先提出的“热力学基本方程式的等式与不等式”问题,引起了与会者的兴趣和讨论。在此短文中,本人就上述两个问题作一初浅的     

关于系统与外界平衡时的稳定性条件的推导

国内流行的热力学与统计物理学教科书中,关于系统与外界平衡时的稳定性条件的推导,要用到线性代数中关于正定、负定二次型的性质和雅可比行列式。由于要涉及到复习较多的数学知识,这种推导方法在课堂讲授时既费时间,又容易使学生茫然不得要领。我在讲授这部份内容时,参考文献,采用了一种只用到多变量函数微分知识的推导方法。     

熵的两种关系式等价性的直接推证

基于热力学的平衡态对应于统计物理的最可几态,运用统计物理学方法,给出了直接推证熵的两种关系等价性的一种方法,从而加强了热力学与统计物理的连贯性。     

热力学第二定律的微观解释与统计思想的引入

分子运动论的发展是统计思想进入物理学思想领域的前奏,克劳修斯因此成为将统计思想引入物理学的第一人,麦克斯韦提出的速度分布律,使力学定律的普适性受到了第一次冲击,从而为用统计思想来解释热力学第二定律打下了基础,玻尔兹曼通过对热力学第二定律的微观解释最终使统计思想成为物理学思想的内容之一。     

统计物理中熵的推导

统计物理学中熵的推导都是自然而然地建立在热力学第一定律的基础上,这种方法从逻辑上来说显然直接使用了能量守恒的理念。而直接从熵的定义式ds=dQ/T出发来推导熵的公式则没有看到有学者研究。本文从微观角度考虑热量的来源,运用统计手段找出dQ,从而导出微熵形式dS,进而积分得S。我们发现这样的做法也完全满足能量守恒而且与教材上的结论一致。     

物理教学中几个问题的探讨

对物理教学中压强公式的推导、用普朗克假设解释黑体辐射规律两个问题,提出不同于各种教材的处理方法。同时对我校现用教材、南京工学院等七所工科院校编,马文蔚、柯景凤改编的《物理学》中第八章“热力学基础”内的一道习题的错误解法进行了更正。     

宏观态与微观态教学辨析

在《热力学与统计物理学》教学中 ,大多数教师往往忽略了对宏观态与微观态进行深入的分析 ,致使学生一开始学习该课程就感到困难 .本文提出教学中对宏观态与微观态的深入分析是学习统计物理学的始点 ,是学好统计物理基础理论的关键     

关于热力学与统计物理中的化学势问题

本指出了一些热力学统计物理教材中关于化学势的定义存在的前后不一致,提出并比较了解决这一问题的两种方案。     

热力学系统温度的相对论变换

本文对相对论热力学中一个基本问题——温度的相对论变换关系,分别运用热力学方法和统计物理方法进行讨论,导出与 Ott-M(?)ller 理论一致的结果,并对所得结果给出物理上的解释.此外,还得到其它一些热力学量的相对论变换关系。     

有序与无序的数学理论

我们这里所说的有序与无序是指秩序 ,通常是就体系或系统内部的基本结构单元在空间的分布或对时间发展过程中的运动状态而言的 ,有序与无序最大的特征是 :有序显示出约束性较大 ,因此表现出来的具体形式较少 ,而无序则刚好相反 .本文的目的是从数学角度去研究这个问题 .推导出与有序度及无序度有关的定理 .类似于凝聚态物理学中的序参量 ,我们给出宏观态的有序度 ,而无序度则参考统计物理学中由玻尔兹曼建立的熵公式给出的 .设系统Ｓ有ｎ个粒子 ,且有提供每个粒子选择的ｋ个自由态 ,则记此系统为 :Ｓ ={ｎ ,ｋ},若粒子是可辨的 ,则记为Ｓ·=…     

伊辛模型的相变讨论

在热力学与统计物理教材中,应用平均场理论研究了伊辛模型的相变。本文应用重整化群的方法研究了相同的问题,得到了系统的相变点。与平均场理论相比较,该方法更易于理解和掌握。     

分形渗流中的定理新证明方法

分形渗流又称为Mandelbrot's渗流,这种渗流模型的建立大大扩充了概率论的研究领域,也为统计物理提供了严格的数学依据.本文利用分支过程证明了分形渗流理论中的重要定理.     

热力学第二定律的建立及其方法论特点的剖析

从追溯热力学第二定律建立的历史过程中，剖析类比和理想化模型方法在指明提高热机效率的方向、揭示热现象的不可逆性、阐述熵函数的提出及其物理意义、导出热力学第二定律数学表达式等方面的重要作用。为改进热力学第二定律的教学提出了一种新的思路。     

Calculating the Refrigeration Coefficient by Using the Second Law of Thermodynamics

Refrigeration coefficient, ε, is usually calculatedby using the First Law of Thermodynamics. In this paper, anew derivation process is introduced through the combinationof the Second Law of Thermodynamics with the First Law of Thermodynamics. As a result, two new calculationequations for refrigeration coefficient are proposed. Oneequation is equivalent to the common method, but its form isa little complicated for real calculation. Another equation is the further simplification, and can be used to calculate therefrigeration coefficient instead of common method with apermit error.     

理论物理课程之热力学教学改革探讨——热力学概念图的设计及应用

针对理论物理课程之热力学的特点,结合当前教学现状及教学改革的要求,对热力学的概念图进行设计,以转变学生的学习方式,培养学生发散思维和创新能力.