论热力学公式TdS≥dU+pdV

对于无限小过程热力学第二定律的数学表达式为其中S是系统的熵,(?)Q是系统从外界吸收的热量,T是外界的温度,等号适用于可逆过程,不等号适用于不可逆过程。     

内能、热力学第一定律及功能原理

一、热力学第一定律在哪个参照系下成立?众所周知,非相对论情况下,热力学中封闭系的能量守恒定律是热力学第一定律(以下简称为热一律),它常取下述形式dU=dQ+dW (1)     

关于热力学基本方程及其应用的讨论

热力学基本方程dU＜TdS—dA是从热力学第一定律和第二定律推导出来的。对于封闭、均匀的PVT系统，热力学基本方程写成dU＜TdS—PdV（1）可逆过程取等号，T、P是系统的温度和压强；不可逆过程取不等号，T代表热源的温度，P代表外界作用在系统上的压强。在实际应用中，常将热力学基本方程表述为dU＝TdSPdV（2）方程（2）适用于可逆过程是毫无异议的，是否也可用于讨论不可逆过程的热力学问题，如果不能用于不可逆过程，函授教材中为什么用它来研究不可逆过程的热力学问题（如求理想气体绝热自由膨胀和节流膨胀等过程的搞变），初学者…     

熵的微观本质及其作用

在热力学中,第二定律给我们指出了态函数熵的存在,当热力学系统的状态发生无限小.变化时,其熵变为ds≥(?)Q/T (1)式中(?)Q是系统从温度为T的热库吸收的热量,等号对应于可逆过程,不等号对应于不可逆过程.若所研究之系统为孤立系统,由于在孤立系统中发生的过程,是从非平衡态向热力学平衡态演变的不可逆过程,简称自发过程,因此(1)式变为     

关于相对论性热力学公式dQ=dE+PdV-■·d■

本文全面细致地分析了相对论性热力学公式。dQ=dE+Pdv-■·d■结果是只有d■=dQ■/C~2,dE-■·d■=dU时才不违肯能量守恒原理,亦即公式变成dQ=dU+pdv。并证明■·■作为外力所作的功必等于零。此时,dE=dU,公式亦变成dQ=dU+pdv,温度的洛伦兹变换为T=(1-v~2/C~2)~(-1/2)T_0。     

热力学第一定律的普遍表述

许多教科书(包括国内和国外的)在讲到热力学第一定律时通常使用下述形式:△U=Q W (1)其中△U为系统内能的增量,Q和W分别为外界传给系统的热量及对系统所作的功。本文指出(1)式是有条件的,热力学第一定律的普遍形式应为:△U=Q W一△K (2)其中△U、Q和W的物理意义与(1)式中的相同,K为系统宏观机械运动的动能。设一个热力学系统经历了某个过程,则根据动能定理,所有作用于此系统的力作的功应等于系统的动能增量,即     

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。     

关于热力学第一定律的讨论

一、引言许多《热力学》教材,给出无限小过程的热力学第一定律的形式为:dU=d′Q-d′W (1)(本文中d′表示不是完整微分)在这里,强调内能U是一个状态量,要求适用条件:①过程的初、终两态为平衡态,而不管过程是可逆的还是不可逆的。②选择某一标准状态为内能零点,内能可以确定到一个附加常数。但各教材和文章对(1)式中各物理量所包含的内容描述不同。如文献[1]中说:内能是指系统内部的能量,不包括作为整体的系统的动能和系统在外     

T→±∞时是否存在新的热力学定律

本文讨论T→±∝时是否存在新的热力学定律问题。指出某些作者所提出的所谓新的热力学定律可由已有的热力学定律导出,因而不是新定律.此外,本文还从热力学第二定律导出了系统可出现负温度的条件。     

论内能与热能

内能是热力学中三个基本量(温度、内能、熵)之一,是热力学第一定律的核心。我们知道,当系统无整体运动时,通过作机械功或热的交换,可使系统从一个状态过渡到另一个状态,系统的内能发生变化。也可以这样说,系统与外界进行的能量交换是系统的内能,而不是系统的什么别的能量形式。但是,我们在文献上也常见到这样的一些说法:如像“热力学     

关于热力学第三定律

奈恩斯特和普朗克假设,以及绝对零度不能达到原理,常常被称为热力学第三定律.本文用热力学位的方法,表明第三定律是在T→O、熵不趋向于无穷大的条件下,从第一定律和第二定律中推导出来的.这样,两个定律以及从这两个定律得出的推论,使唯象热力学的理论基础有了充分的保证.指出了奈恩斯特关于曲线△G(T)和△H     

关于批判“热寂说”的教学

在讲解热力学第二定律之后应该指出以下两方面:(1)虽然热力学第二定律已为无数次生活实践所检验,但它的正确性是相对的,如果将“孤立系统的熵不断趋向于极大”这一热力学第二定律的著名论点无条件地推广于整个宇宙就会得出背离事实的结论.(2)在热力学和统计物理的领域中,唯物主义与唯心主义的斗争也不能例外,唯心主义者往往捏造一些“科学”的论点来为宗教和神学提供新的证据,为了达到这个目的     

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.     

建立热力学第二定律的另一种方法的探讨

过去建立热力学第二定律的三类方法,都存在一些问题。 我们认为,建立第二定律的实践基础是:已知的与热运动有关的过程都是不可逆的(不包括热运动和其他运动形态之间有转化时的不可逆过程)。在此基础上概括提出一个不用具体不可逆过程为代表的第二定律的定性说法,证明熵函数存在并具有二点性质。由此导出第二定律的数学表达式并证明下列事实: 1.热力学温标恒正。 2.平衡态没有负温度状态。 3.第二类永动机不能制成。 4.热力学第三定律是独立于第二定律的一个新定律。     

负绝对温度系统的热力学性质

<正> 由热力学第一、二定律得关系式dU=TdS+∑Y_1dx_i (1)式中,U、S、Y_i、x_(?)分别为系统的内能、熵、广义力、广义坐标,T 为系统的温度.由此得:((?))x_i=1/T (2)由(2),当 T>0,即通常的正绝对温度系统中,随内能增加,系统的熵增加;这是由于正温度系统,粒子的能级没有上限,因而当系统吸收能量后,粒子向高能级跃迁,无序性增大,从而系统的熵增加。     

关于“环境熵变”的讨论

近年来,在普遍使用的几本《物理化学》教材中,已经明确了Clausius不等式是热力学第二定律的数学表达式,与过去以熵增加原理表述热力学第二定律相比,更具有普遍性意义。但是“总熵趋于极大”的说法仍然颇为流行,一般的处理方法是“把体系和环境(与体系密切有关的外界)合并为一个孤立体系”,那么,“孤立体系”的总熵变就等于原体系的熵变与环境熵变之和,于是 dS(总)=dS(体)+dS(环)≥0 (1)     

能斯脱定理向负温度区的推广——关于lim(△S)_T=0的论证

本文根据负温度下的热力学及统计理论,论证了lim T→-0 Cx=0仍然成立,并由此式及负温度下的热力学第三定律论证了lim T→-0 (ΔS)_T=0同样成立.指出了如果lim T→-0 C_x→C_x~0(常数),则负温度下的热力学第三定律是不独立的,并可由负温度下的热力学第二定律导出.     

熵、信息和生命

在“热学”或“热力学”的教学过程中,“熵”是一个难点。在教学过程中可把这个概念的意义扩展一些,将有助于学生的理解,以提高学生对物理学的兴趣。1摘和热力学第二定律热力学第一定律是包括热现象在内的能量转换和守恒定律,一切过程都服从热力学第一定律。然而服从热力学第一定律的过程不一定都能发生。例如,行进中的车辆,刹车后机械能转变为热能耗散的过程是人们熟知的,而耗散的能量再收集起来重新使车辆行进的过程是不可能发生的;同样一滴蓝墨水滴入净水中,随着时间的推延总是均匀的分布于整个水中,不可能再自动收缩成一滴蓝…     

分析理想气体P=F(V)可逆过程吸、放热的方法

提出热力学第一定律法、第二定律熵函数法和热力学函数关系法 ,对理想气体可逆的 P=F(V)过程进行判断和计算 .     

有序之源何在

一有序与无序有序(即有组织)分为时间有序、空间有序和功能有序等。无序则往往意味着系统过程的混乱和无组织。热力学第二定律所对应的那种空间无序状态指的是如布朗运动所揭示的大量分子的无规则运动。我们知道,热力学第二定律的真正基础在于极端微小和极大量的物质粒子