热力学第二定律教学初探

热力学第二定律是热学教学的重点和难点，该定律自引入熵函数一百多年来，被广泛应用于热力工程、化工、气象、天体物理、信息论、控制论、甚至生命现象等各个领域。远近超出热力学与统计物理的范畴，成为人们认识自然改造自然前有力理论武器。但是对初学来说，     

论热力学第二定律分析法

本文以热力学第一、第二两大定律为主线,分析和论证了能量及其转化的实质,阐述了(火用)、(火无)、(火用)损失、熵产生和不可逆过程等一些节能理论中常用的重要的热力学基本概念,并从获取最大有用功的角度证明了任何热力过程的理论极限就是其相应的可逆过程,而(火用)正是可逆过程中物系所能作出的最大有用功。文中对两种典型的热力学第二定律分析法——熵分析法和(火用)分析法进行了较为全面的论述,归纳给出了(火用)分析法的所有基本要点,并将其与熵分析法进行了对比讨论。     

熵,巨势与开放的近平衡系统热力学第二定律的两种表…

从分析局域平衡理论框架内封闭热力学系统之熵产生与特性函数变率的关系入手，阐明了非平衡态的热力学特征，即非负耗散强度及非平衡线性区向最小耗散态演化的趋势，实际上是分别体现在热力学势的一阶及二阶变率层次上的状态演化方向。同时，提出了以巨势为基础的开放非平衡系热力学第二定律的表述形式，论证了在近平衡区与最小熵产生原理的等价关系。     

关于热力学第二定律数学表达式的讨论

对热力学第二定律数学表达式的一些模糊表述进行了分析,指出热力学第二定律的一般表达式应是dSi≥0。     

工程热力学中的熵及其推广

熵是工程热力学中重要的概念,它是对热力学第二定律的深化和补充,同时墒定律又是对基于热力学第二定律的熵的深化和扩展.熵也可以作为节能的标准,熵的理论在环境中的应用很广泛,对于保护环境维持生态平衡具有重要意义.     

关于热力学第二定律的教学方法的探讨

从热力学第二定律的提出背景、热力学第二定律的表述、热力学第二定律的数学描述三个方面进行分析.并对各部分内容的内在联系及教学方法进行了探讨.     

Frobenius积分定理与热力学第二定律

从外微分形式表达下的Ｆｒｏｂｅｎｉｕｓ积分理论出发，给出了热力学第二定律与热软科学能量方程的空间性质之间的关系。     

证明热力学第二定律的普朗克表述与开尔文表述的等效性

本文用反证法证明了普朗克表述与开尔文表述的等效性。     

Frobenius积分定理与热力学第二定律

从外微分形式表达下的Ｆｒｏｂｅｎｉｕｓ积分理论出发，给出了热力学第二定律与热力学能量方程的空间性质之间的关系。     

卡诺定理和热力学第二定律须正确扩展

热力学是一门依靠大量科学实验的事实发展起来的近代科学学科.在19世纪经典热力学有过它的辉煌年代,曾经是当时科学发展的一个典范.卡诺定理和由此建立起来的经典热力学第二定律,其正确性不容任何形式的否定.但由于近百年的欠发展,如今热力学成为比较罕见的谬误相对集中的学术领域.当前对卡诺定理和经典热力学第二定律的否定,大体上可以分为两种：一种是比较直接的反对,或声称得到了第二类永动机;另一种是通过篡改或混淆热力学熵函数的定义,或利用根本不存在的＂麦克斯韦妖＂等（包括声称为＂证明热力学第二定律＂的形式）来进行否定.为驳斥谬误,通过一种改变内部热容的卡诺热机的详细描述,证明：卡诺定理和经典热力学第二定律不可能也不容否定.同时指明：它们必须正确地加以发展成为扩展卡诺定理和普适化热力学第二定律.     

熵增大原理的论证

本文以理想气体的行为为手段引出熵函数,并以热力学第一定律为基础,论证了熵增大原理.这种论证为学生理解这一原理打下坚实的基础.     

热力学第零定律的证明

本文认为不依靠温度概念,对内能和热量进行测量是可能的.不依靠热力学第二定律,仅由第一定律就能证明温度函数的存在性和热力学第零定理.     

热力学第一定律的微观阐释

以近独立单原子分子理想气体系统为研究对象,对热力学第一定律进行了微观阐释.     

热力学第三定律的一种新的论证方法

热力学第三定律的正确性早已经被实验所论证 ,许多学者对热力学第三定律的证明也运用了相应的论证方法。 [1,3 ]文根据热力学和量子统计的观点从固体和范德瓦尔斯气体在低温条件下的热容量出发论证了热力学第三定律的正确性 ,其结论与其它方法所得的结论一致     

关于黑洞热力学第0定律

分析了JDBekentein黑洞热力学第0定律的基本矛盾.根据热力学中第0定律的本质含义,Bekentein黑洞热力学第0定律中引入的温度并不具有通常意义下的热平衡传递性.因此Bekentein黑洞热力学第0定律并不满足一般热力学第0定律的基本要求.若把引力场对时空弯曲的因素考虑在内,则在黑洞视界内可以形式地引入一个能在视界内保持“热平衡传递性”的温度,即视界温度.然而这个温度不是任意的,而是受动力学参量——视界引力加速κ 完全控制的温度.因此黑洞热力学中温度的传递性不仅局限于黑洞视界面上,而且还只能对由κ 所决定的视界温度才具有热平衡的传递性.即使这样,由于纯引力场能量是负定的,因此由视界引力加速度κ 决定的温度也必然是负定的,而不可能是正定的.     

热力学第二定律在确定可燃气体爆炸极限中的应用

本文从热力学第二定律出发,分析了可燃气体的爆炸过程,借助孤立熵增原理,建立了单组分气体爆炸极限的计算公式,进行了实例验算,对计算结果的普适性和精确度进行了分析评价,从而为可燃气体的爆炸极限计算提供了科学的定量依据。     

库仑定律和牛顿第二定律的理论推导

为了探讨从理论上导出库仑定律和牛顿第二定律的可能性，根据能量守恒定律，用变维分形方法改进库仑定律和牛顿第二定律，并给出同时推导改进的库仑定律及牛顿第二定律的方法和针对带电小球在带电球体的电场中沿长斜面滚下的实例。具体给出适用于实例的常维分形结果：改进的库仑定律(非平方反比库仑定律)为f＝kq1q2/r^1.99989，改进的牛顿第二定律为F＝ma^1.01458。