物理学中的熵理论及其应用研究

熵是物理学中的一个重要概念。从熵的定义和基本性质入手,讨论了3种熵的来源,探讨了负熵的概念以及其在开放系统中的重要意义。用熵理论分析了能量的品质,指出高熵值的能量是低品质的,而低熵值的能量是高品质的。用负熵的理论分析了生命的运动规律,指出负熵的存在是生命能够维持正常活动的基础条件。     

从能量角度重新定义熵：改进熵教学的尝试

本文从能量角度导出熵参数的基础上,改进了定义熵参数的途径,从而在教学中使能量贬值原理,熵、熵增原理等物理意义简明系懂,从根本上摆脱了教学中熵抽象、难懂的局面。     

暗能量背景下黑洞的全息相变

在暗能量背景下,研究了黑洞的热力学熵和纠缠熵的相结构.分别讨论了黑洞的电荷和暗能量态参数对黑洞相结构的影响.对于固定的暗能量态参数,当电荷的值增大时,黑洞热力学熵和纠缠熵的相结构与范德瓦尔斯相变的相结构完全类似,即黑洞先后经历一阶相变、二阶相变,最后达到稳定态.对于固定的电荷,当暗能量态参数增大时,黑洞热力学熵和纠缠熵的相结构并不完全类似.特别是,纠缠熵随暗能量态参数的变化与热力学熵的变化趋势完全相反.相同的是,当暗能量态参数增大时,在纠缠熵-温度平面和热力学熵-温度平面,黑洞都经历一阶相变和二阶相变.对于热力学熵和纠缠熵,发现在一阶相变的不稳定区域,麦克斯韦的等面积法则始终成立,在二阶相变临界点附近,热容的临界指数都是2/3.     

生存与电磁能量的熵关联

老子道：＂万物负阳抱阳,冲气以为和。＂生命体是高含水量的物体,体内的水被动地吸收人体周围的电磁辐射能量,电磁辐射能量的熵通过人体内的水不断地影响人体内的熵值,尤其是脑电波的熵值。该文作者分析了电磁场能量源的熵,认为所看到人工技术激发的电磁场过程大都是熵增过程,特别是无线基站的长期高熵辐射,使人体内的熵增现象存在,pas通讯技术的坚持,对生命体的存在,具有积极的意义。     

论力、能量和熵的概念在基础物理中的作用

从统一的角度,历史性地论述了力、能量和熵三个物理量的中心地位,探讨了它们在基础物理中的意义.修正了Prigogine总熵变公式,引入了k因子和g因子,调解热寂说和进化论的关系,并据此从熵的角度分析分子自组织进化熵减少的机理.最后分析了力、能量和熵之间的相互关系,指出从力、能量到熵概念标志着物理学从"存在的物理学"发展到"演化的物理学".     

基于DOST能量相对熵的配网单相接地故障选线方法

针对小电流接地故障中,不同类型配电线路故障特征频带能量分布不一致的情况,提出一种基于离散正交S变换与能量相对熵的故障选线方法。首先提取各线路故障后首半个工频周波的暂态零序电流,利用离散正交S变换计算暂态零序电流各频带的变换系数及各频带暂态能量,结合能量相对熵对两个波形细微区别的识别能力,分别获取各线路在不同频带的能量相对熵,并综合得到每条线路的综合能量相对熵,据此熵值大小进行故障选线。Matlab仿真表明该方法不受接地电阻、故障初始角、故障距离等条件的影响,在间歇性电弧故障时仍然可准确实现线-缆混合线路单相接地故障选线。     

腔场损耗对(*)型三能级原子与双模光场非共振相互作用系统熵的影响

研究了(*)型三能级原子与双模相干态场非共振相互作用过程中,腔场存在能量损耗时,系统线性熵、光场线性熵和原子线性熵的时间演化特性,讨论了能量损耗、双模光场的平均光子数和光场与原子的耦合程度对各线性熵的影响.     

腔场损耗对ξ型三能级原子与双模光场非共振相互作用系统熵的影响

研究了ξ型三能级原子与双模相干态场非共振相互作用过程中，腔场存在能量损耗时，系统线性熵、光场线性熵和原子线性熵的时间演化特性，讨论了能量损耗、双模光场的平均光子数和光场与原子的耦合程度对各线性熵的影响．     

地球-大气-海洋系统熵收支的估算

地球-大气-海洋系统的能量收支遵循热力学第一定律(能量守恒定律),是守恒的;而系统的熵收支却遵循热力学第二定律(熵增加原理),是不守恒的. 文中给出并讨论了地球-大气-海洋系统的熵平衡方程并根据新近的全球多年平均的能量收支和海-气界面通量气候资料,重新对地球、大气和海洋系统界面上的年平均熵收支作出估计,以期为进一步研究系统内部不可逆过程导致的熵产生及其局域熵的时-空变化提供一个定量依据.     

小波熵在植物电信号识别中的应用研究

利用小波良好的时频局部化特性以及熵能够对系统状态进行表征的特点,提出将小波熵作为植物电信号的特征向量,将该特征输入到BP神经网络分类器进行自动识别,取得了良好的识别效果。同时,利用小波能量熵对结果进行分析。结果表明,小波熵比小波系数能量作为特征对植物电信号的识别更有效。     

节能利能与可再生能源

当今科技迅猛发展，能源在工业生产与民用生活中消耗量日益增大。我国的不尽合理的产业结构导致能源利用率很低，单位产值能耗是发达国家的3－4倍，能源平均利用率只有30％左右，提高能源利用率和有是当前的紧迫任务。我国常规能源资源相对不足，人均战胜量仅为世界平均水平的一半，能源供需矛盾十分突出，按目前开采能力和探明储量计算，我国煤炭可开采作用150年，而石油仅20－30年，所以当今必须重视研究能源发展的新思路和模式，开发可再生能源势在必行。未来的世纪，新能源和可再生能源将逐步发展并最终成为主要能源。     

静电场携带静电场能量的证明

根据电容器充电过程中能量的转化关系,讨论了静电场能和静电能的概念,证明了静电场能是由场自身携带的,静电能量是由带电体自身携带的。分析了传统电磁学理论中关于自能、互能和静电能、静电场能等概念容易引起混淆的原因,提出舍弃自能、互能的概念,建立静电能、静电场能概念的建议,使得电磁学理论与固体理论相协调。     

能效标识制度助推节能进程

本文介绍了能效标识制度的基本内容和实施范围,分析了能效标识制度与节能的关系以及实现节能的管理机制,讨论能效标识制度在国家节能补贴政策中发挥的作用,并提出加强能效标识制度节能效果的三点建议.     

1991年夏一次梅雨锋暴雨的能量研究

利用ＭＭ４模式模拟了１９９１年６月３０日００时～７月２日００时一次大暴雨过程．并将输出结果进行了能量平衡的计算。发现动能及其各收支项主要集中在高层；平均有有效位能问动能转换；散度风动能不足总动能的１％，但起着能量转换的中介作用。在暴雨时期，散度风动能、它的次网格转换、来自有效位能的转换以及其向旋转风动能的转换等均达到最大值，说明散度风动能和暴雨有更为密切的关系。     

浅析物体系的势能

势能是物理学中的基本概念,本文将势能的两种定义法称为两种势能观。重点说明新势能观关于物体系势能的定义与计算,按新势能观,物体系可以是一个或多个物体。物体系的势能通常可以看作是内势能与外势能的总和。我国多数物理教材中所定义的物体系的势能,只相当于新势能观中的内势能。     

单自由度体系地震能量反应的计算

在地震中，结构吸收地震波输入的能量，并以阻尼耗能和滞回耗能的形式消耗能量。通过结构弹塑性地震反应分析的时程分析法，可以计算出结构地震总输入能及结构阻尼耗能和滞回耗能的时程曲线。这些曲线可以为结构抗震分析提供依据。简要介绍了计算单自由度体系弹塑性地震能量反应的基本过程，并以算例说明。     

可再生能源的基础科学问题及其相关技术

能源问题日益成为制约21世纪经济社会发展的全球性问题,减小化石能源用量、增大核能与可再生能源份额成为构建我国能源可持续发展体系的重要发展路径。本文介绍了以太阳能、生物质能、风能为代表的可再生能源当前重点关注的有关基础科学问题及其相关技术。     

中国海洋可再生能源技术进展

 综述了现阶段中国潮汐能、潮流能、波浪能、温差能等海洋可再生能源的技术进展,将中国江厦4.1 MW潮汐能电站、浙江大学650 kW潮流能电站、中国科学院广州能源研究所500 kW波浪能电站、自然资源部第一海洋研究所15 kW温差能电站在关键技术参数和装置规模上与国外先进的海洋能装置进行了比较。中国在发电关键技术能量转化效率方面总体上接近国际先进水平,但在装机功率、海试时间及装置可靠性上仍存在一定的差距。建议在研发关键获能技术的同时,开展海洋能装备共性技术的研发,以提高海洋能装置运行的可靠性和安全性。同时,积极开展海洋能绿色技术和海洋能综合利用的研究,促进海洋能关键技术的转化,推进海洋能装备的产业化进程。     

对静电能有关问题的探讨

本文系统地用场论的观点说明了静电能、静电自能、相互作用能、电势能和静电场能的区别与联系,澄清了某些含混不清的观念,有助于对静电场能的深刻领会。     

可再生能源利用与建筑节能融合技术

通过可再生能源利用与建筑节能的融合构建,替代传统石化燃料,实现节能减排。采用最新传热技术,创新装备,融合地能、太阳能、余热资源和蓄能技术等多能源形式,构建新型复合能源与建筑集成供热供冷系统,达到可再生能源利用和建筑节能,实现可持续发展的生态环保。