通过热力学与电学的类比加深对于熵的理解

恰当地开展分支学科之间的类比是理解物理学的一条有效途径。在借鉴电荷概念引入热荷概念之后,继而直接将熵定义为热荷量,使之成为一个通俗易懂的物理量。以此为基础,在电流与熵流的连续性、驱动力,以及它们与能流之间的关系和电流与熵流在流动过程中的熵产生等方面对热力学与电学进行了较为全面的类比。这样不仅能凸显出热力学与电学的一些基本物理过程之间的相似性或共性,以及客观世界的内在和谐性,而且能更加鲜明地反衬出它们之间的差异即各自的个性,从而加深对于熵的理解。     

熵和热力学第二定律

热力学第二定律的建立和在热力学中引入熵的概念后的一百多年来,人们对熵这个物理量的认识在不断地深化,对热力学第二定律的理解也不断深入。熵的应用也已远远超出了热力学和统计力学的范畴,在信息理论、数学、控制论、概率论、天体物理、宇宙论、甚至生命等各个不同的领域,都相继引入了熵的概念。本文着重分析在热力学、统计力学、量子力学、信息理论和黑洞中的熵的概念,介绍在其他一些领域中熵的含义,讨论在一切物理变化过程中熵的含义所隐含的一致性,从而说明进一步理解熵和学习第二定律的重要意义。     

S=klogW——墓碑上的公式

热力学乃是热现象的宏观理论，探讨温度、能量、熵等宏观物理量之间的基本规律。热力学理论以实验事实为依据，所涉及的都是宏观的物理量，因而具有广泛的普适性和高度的可靠性，这是热力学理论的优点所在；但由于它不过问物质的微观结构和微观粒子的运动状态，显然足不完全的。     

长期热环境中肿瘤生长与熵的关系研究

肿瘤是人类健康的危害之一。经过一个多世纪的研究。依旧没有有效的手段完全治愈肿瘤。热疗作为肿瘤治疗的一种手段。对肿瘤生长的抑制和治疗具有一定的效果。但热疗如何杀伤肿瘤组织的机制尚不明了。为了理解热对肿瘤细胞或组织的影响。本文采用宏观热力学物理量熵描述肿瘤这一特殊的热力学系统。生命系统将自身产生的正熵排出,并从外界吸收负熵以维持其结构或生命活动的有序。结合长期热环境下肿瘤生长的实验数据。对该过程中肿瘤系统内可能的熵变进行了半定量和定性分析。在长期局部温度改变的条件下,肿瘤系统内的熵变来源包括：①外界热量的输入;②细胞代谢;③化学势引起的扩散流;④肿瘤内液体流动的黏滞力做功等4个方面。结果发现。长期的热环境会使得肿瘤组织内的熵从多个来源增加而最终导致肿瘤生长的抑制和肿瘤体积的减小。该分析方法对于进一步研究肿瘤生长与环境的相互关系和治疗治疗方法的优化有着重要意义。     

关于“熵”的教学

熵在热力学中是一个十分重要的物理量,它与物态方程(或温度)、内能一起作为热力学中三个最基本的热力学函数。但熵的概念不像物态方程和内能那样具体,且又不能直接测定,学生学起来总感到困难,不易捉摸。因此在教学中如何把这抽象概念具体化,使学生容易接受和理解是十分重要的。下面谈谈我们在教学中的体会。     

荷电旋量玻色气体热力学性质的研究

在平均场理论的框架下,讨论了荷电旋量玻色气体的热力学性质,结果表明系统的熵和比热容随朗德因子的增大而减小.熵和比热容均随温度单调增加直至饱和,并且它们随温度的演化没有出现相变点.     

温度与熵

温度和熵是热物理学中的两个重要概念，本文讨论了温度和熵在热力学和统计物理学中的基本定义关系，并从温度和熵对比的角度思考了熵的测量问题。     

熵的概念及其拓展

本文首先追溯了克劳修斯如何提出热力学熵的概念;其次阐述了统计熵,负熵,信息熵的发展,最后将热力学熵和信息熵的定义进行拓展,得到广义热力学熵和广义信息熵的定义及其意义.旨在通过本文的讨论促进人们对熵概念的理解和应用.     

考虑热进口段时管内对流换热的熵产分析

利用热力学原理,在考虑热进口段时,分别就壁面热流恒定和壁面温度恒定两种情况,对管内对流换热进行了熵产分析。引入了熵产强度的概念,给出了对热进口段和充分发展段都适用的熵产强度计算式,讨论了由流阻引起的熵产强度和由温差引起的熵产强度及有关参数对总熵产强度的影响,并为换热器的优化设计提供理论依据。     

《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。     

局放放电联合检测中光-电信号与放电量关联关系的修正

基于实验室搭建的局部放电光-电信号联合检测平台,进行了4种典型缺陷下局放模拟检测实验,获取了局放的光信号和电信号。本文分析了两类局部放电信号与GIS模拟腔体内部的视在放电量之间的关系,同时,根据现场试验中,真实存在的一些影响因素对结果进行了修正,分别从不同气压下超高频（UHF）检测信号与视在放电量之间的关系和不同尺寸绝缘缺陷下光测法信号与视在放电量之间的关系两方面进行了修正。获取了气压对UHF信号影响的修正公式,取模拟腔体内气压3bar时,对修正值与实际测量值进行比较,得到除自由金属微粒缺陷（相对误差为14.4%）外,其它缺陷的相对误差均小于5%;获取了不同缺陷尺寸下对光测法信号影响的修正公式,选取各类缺陷的最小尺寸,对修正值与实测值进行比较发现,除自由金属微粒缺陷外,其他缺陷的相对误差均小于10%,验证了修正结果的可靠性。     

深孔爆破技术在煤矿中的应用

针对煤矿在采用深孔爆破时确定爆破参数大多是只靠经验,没有进行定量的计算和分析的问题,通过理论分析深孔爆破中爆破参数的确定机理,得出了炮孔的布置方式、炮孔直径、炮孔间距、炮孔排距、不耦合系数、炮孔长度、封孔长度和一次起爆药量等这些爆破参数的确定方法,并通过示例说明这些参数的确定方法的正确性。     

通过爆破漏斗模拟试验求算装药量

根据利文斯顿爆破漏斗理论,以最佳单位耗药量不变为原则,探讨通过小药量下爆破漏斗槿拟试验求解球状药包、柱状药包和条形药包爆破时的药量计算方法.     

单自由面爆破所需最小理论药包量的计算

从埋置在仅有一个自由面的均匀连续岩石中的球形药包出发 ,借助力的平衡 ,推导出了一个包含炸药性质、被爆岩石的极限抗拉强度以及最小抵抗线等主要影响因素在内的计算爆破所需最小炸药量的近似公式     

电动量守恒及电量随速度的变化而变化

本文提出了电动量守恒的概念,结合狭义相对论速度变换公式推出了电量会随着速度的变化而变化的结论(q=q0/1-v2c2),并给出了两个实验验证方案。     

从生物信息学到信息生物学

讨论以生命信息流的运动规律为研究目标的信息生物学中所包含的基本规律.着重研究基因组编码信息量随进化增加的规律和申农信息量的约束极大规律;同时讨论了信息量和能量的关系及信息量和熵的关系.     

静电危害的防治

介绍了静电的概念，静电危害的各种形式，以及静电危害的具体防治措施。     

低压环境下18650型锂离子电池热失控特性

针对航空货运锂离子电池的特殊环境,以及运输过程中热失控安全问题,自主设计搭建锂离子电池热失控实验平台,在康定机场（4290m,60kPa）高高原航空安全实验室开展实验。主要研究热失控过程中不同荷电量锂离子电池温度变化、氧消耗量、CO和CO2生成量以及开路电压变化情况。通过低压环境下锂离子电池热失控的研究,为航空货运锂离子电池的安全性提供了一定的理论支持。     

国际许可贸易价格模型分析

以国际许可贸易中被许可方采用新技术所节约的社会劳动量为基础，建立许可价格模型，并通过该模型分析影响国际许可贸易价格的几个主要因素。