Dieterici实际气体热力学性质的计算与分析

本对Dieterici实际气体的热力学性质做了比较细致的分析，首先计算Dieterici实际气体的两个主要热力学函数，内能和熵，导出了Cp-Cv和[зU/зV]T的数学表示式，再依据对应态原理得到了Dieterici实际气体的临界压缩因数Zc，综个所述和vdW物态方程，RK物态方程所得结果一起与气体的实验测量值进行了比较和分析，说明了Dieterici物态方程不仅比vdW物态方程更贴近实际气体的行为和热力学性质，而且对于碳氢化合物类物质来说甚至超过了目前在生产实践中应用较多的RK物态方程。     

由近独立子系组成的n维系统的热力学函数的统一形式

对于满足能谱关系ε=Cp^s的所有由近独立子系组成的n维系统,得出了统一的物态方程、内能和熵的表达式,说明上述三个量中只有一个最是独立的,并得出了n维系统热力学量的表达式。     

《热力学》中偏导数之间的变换方法

热力学是热现象的宏观理论，它是从几个基本实验定律出发，应用数学工具，通过逻辑演绎得出有关物质各种宏观性质之间的关系。实质上就是要导出实验可测的物理量(如物态方程，热容量等)和不可测的物理量(如内能，熵等)的热力学函数之间的关系。所以，在热力学理论中，偏导数之间的变换，是解决问题的关键，同时，也是学生在学习这门课程中的难点。本人结合多年来的教学体会，总结出了偏导数之间变换的五种方法。     

特性函数与配分函数

<正> 引言 特性函数和配分函数分别为热力学和统计物理中的二个重要函数,它们对热力学状态的描述有重要意义。本文通过讨论在闭系(粒子数不变的系统)中两者之间的内在联系将它们作统一描述,并由此强调了自由能的重要性。 马林(Massieu )在1869年证明,在独立变数适当选择之下,只要知道一个热力学函数,就可以通过求偏导数而求得均匀系统的基本热力学函数(即物态方程、内能和熵),从而将均匀系统的平衡性质完全确定。这个热力学函数称为特性函数,相     

多重分形与定域系统

把多重分形理论应用到定域系统的统计分布的研究中，进而提出了在多重分形分析下定域系统的内能、熵和物态方程的表达式．     

分子有效直径对费米气体热力学性质的影响

从内能的修正出发,推导了弱简并非理想费米气体的状态方程,并以此为基础,利用相关的热力学关系,推导了系统的热容量和熵等热力学参量,分析了分子有效直径对这些热力学参量的影响机制．结果发现：分子有效直径在一定值上会使内能和熵发生突变,而在该值两边,内能和熵的变化规律都不相同,分子有效直径对热容量几乎没有影响．     

分子有效直径对费米气体热力学性质的影响

从内能的修正出发,推导了弱简并非理想费米气体的状态方程,并以此为基础,利用相关的热力学关系,推导了系统的热容量和熵等热力学参量,分析了分子有效直径对这些热力学参量的影响机制．结果发现：分子有效直径在一定值上会使内能和熵发生突变,而在该值两边,内能和熵的变化规律都不相同,分子有效直径对热容量几乎没有影响．     

一类非奇异黑洞的热力学稳定性

黑洞也是一种热力学系统,则对于黑洞通常的热力学定律也应该成立。基于此,研究了巴丁黑洞的热力学量及其热力学稳定性。结果表明巴丁黑洞的熵应该仍然是贝肯斯坦-霍金熵,但是巴丁黑洞的质量不再是该系统的内能。利用重新定义的巴丁黑洞内能,计算了热容量和热力学曲率,以此分析了巴丁黑洞的热力学稳定性和相变。     

环境流体中的熵平衡方程和动力熵产生

熵平衡方程是非平衡态热力学的基础.但是目前的经典熵平衡方程,内能中不合理地隐含着流体微团组分相对于质心运动的动能,并非热力学意义上的平均分子运动动能.文中以内能仅为平均分子运动动能概念为出发点,重新推导得到了修正的熵平衡方程.在熵平衡方程中导入动力熵产生,使熵平衡方程能以显式表述动力过程.这时熵平衡方程不仅描述了一个热力学系统的不可逆过程,而且描述了动力可逆过程所造成的系统熵变化.使熵平衡方程能描述热力学系统状态和发展方向,更为合理且更具有普遍性.     

关于内能概念的教学研究

“内能”是热学的基本物理量之一,也是一个基本的热力学函数。在普通物理热学中应将“内能”作为一个教学重点,不仅在热力学第一定律部分要讲清楚内能概念的引入,定义(宏观和微观两个方面),它与热量、热能的关系,还要善于把“内能”贯穿到热学和分子物理学的教学中去。这是因为,热力学是从能量观点出发来研究宏观物体热性质的,热力学第一和第二定律所揭示的都是能量传递和转化所必须遵从的规律。但是,热力学所研究的宏观物体热性质,还必须用分子物理学的观点和方法加以分析,才能了解其本质。以下从五个方面:内能宏观定义的教学;内能微观定义的教学;热力学第二定律中有关内能的教学;固体的内能;相变时转变热的分析谈谈我们在有关内能概念教学中的点滴体会。内能概念分为宏观和微观两个方面,这种区分正体现了热学理论中按照研究观点和方法的不同分为宏观理论和微观理论两个部分一样。     

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     

理想气体混合前后热力学量的改变和各种佯谬

本文讨论了理想气体等温或绝热混合后,熵.内能和其他热力学量的改变以及各有关热力学的佯谬.     

理想气体混合前后热力学量的改变和各种佯谬

本文讨论了理想气体等温或绝热混合后，熵、内能和其他热力学量的改变以及各有关热力学的佯谬。     

基于Soave-Redlich-Kwong气体物态方程的CH_4焓、熵图数值计算及关联应用程序开发

运用Soave-Redlich-Kwong真实气体物态方程(SRK方程),结合状态函数焓和熵的全微分形式,使用Mathematica软件以数值方法计算得到了CH_4(甲烷)气体的焓图和熵图.基于Mathematica软件具有的交互性和即时计算功能,借助零压强条件下的CH_4气体热容量测量数据,开发出CH_4在2个任意热力学状态间的焓差和熵差即时计算及查询程序.考虑到真实气体物态方程的误差,参考实验测量得到的焓、熵图数据,在程序中加入线性修正代码,对理论计算值进行修正.经过对随机生成的热力学状态间焓、熵差的程序计算值与实验值进行比较,发现所开发程序具有较好的准确度.     

对热力学第二定律与熵函数教学的探讨

基础物理化学的很大一部分内容,是用热力学方法讨论平衡体系的性质、某些经验关系,以及自发变化的方向和平衡条件。因此,热力学第二定律及熵函数的教学是十分重要的。如何从经验的热力学第二定律的物理说法出发,引出和建立熵函数,各种教本采用了种种方法。其一是建立在 Caratheodory 原理基础上的公理化方法。为某些化学热力学     

理想气体热量的图解计算法

理想气体热量的图解计算法王志德（陕西榆林高专，陕西榆林，７１９０００）设有μ摩尔的理想气体由初态准静态膨胀到未态，根据热力学第一定律，系统在过程中吸收的热量为；过程中内能的改变为由理想气体的物态方程可知温度的改变为：其中西】是系统初末态在Ｐ一ｖ图上对...     

重力场中气体柱的热力学函数

本文应用经典的破尔兹曼统计理论，讨论了处于均匀重力场中的气柱的热力学函数，内能、热容量和熵，引入了一个关键参数Ｘ，当Ｘ＝０，内能为３２ｋＮＴ，若将Ｘ外推到超过理论模型适用的范围（Ｘ＝∞），内能则变为５２ＮｋＴ。同时得到处于引力场中的气柱的熵是怎样降低的，从而揭示了经典统计理论的局限性，因为在某些条件下得出了熵为零，甚至为负的结论。     

热力学中的若干相对论问题

运用狭义相对论理论和已确定的温度(T)的相对论结果分析了热力学理论中的若干常用概念．并得出了相应的动力学结论：理想气体热力学系统的压强(P)和内能(E)均与惯性运动无关，而熵(S)与惯性运动有关，且熵是增加的。     

热力学基本关系的一种简单记忆法

本文介绍了热力学基本关系的一种简单记忆法——称为S补阵法。方阵是由变数P、V、T和S组成,其中P、V、T是理想气体物态方程的三个变数,而S则为熵变数,另加几条辅助线和变化规则,就能很容易地记忆热力学基本方程和麦克斯韦关系。     

C60晶体中有序相变的热力学模型

对Ｃ６０晶体中的有序相变提出了一个热力学模型，并计算了热力学性质，在同一临界温度上，序参量、熵、内能及比热都发生明显的跃变，与实验结果符合。