热力学中辩证唯物主义与唯心论的斗争

本文论述了历史上的和现代的热力学中唯物战战胜唯心论的一些主要论争.论述了唯心的热素说在历史上对科学技术的发展上的阻碍作用.论述了热力学第一定律,即,能量守恒及其互变定律,是唯物论和辩证唯物主义的重要基本观点,论证了现今自然科学界所流行的认为质量只是物质的惯性的度量这一观点的发展由来及其所存在的问题,批评了现今自然科学界所流行的避免肯定物质的量,甚至义为物质的量这一概念在科学上没有意义这样的非唯物论的观点,本文按照列宁的观点批判了唯能论的唯心论本质.按照恩格斯的论点和近年来自然科学上以及天文学上的发现和成就批判了克劳修斯的字宙热死论,也批判了波尔茨曼企图单只用统计热力学观点来解释宇宙演变的形而上学观点.现今很多物理和热力学的教科书上接受了波尔茨曼的观点,认为物质和能量的集中和恒星的产生是由于宇宙间某些地方违反热力学第二定律的结果,本文认为这样的观点是不正确的。本文认为,对于众多粒子的统观物体的热现象,包括星云和恒星的热现象在内,热力学第二定律是宇宙间一般的,普遍的法则.本文认为物质和能量的集中以及恒星的产生是宇宙羊物质的各种变化综合所造成的必然结果,而不是由于违反热力学第二定律的极其偶然的结果.     

关于非完整系统力学中三种变分的关系

0 引言 文[1]对非完整系统力学中d—δ运算交换关系的三种观点进行了有益的讨论。三种观点是:(1)Hlder观点。这一观点认为无论系统是否完整,d—δ运算都可交换;(2)以为代表的一方则认为,仅对与独立的广义速度相对应的广义坐标才成立d—δ交换性;(3)国内学者郭仲衡、高普云证明了对一阶非线性非完整系统,d—δ运算可交换性成立。文[1]指出,第三种观点本质上不同于第一种观点。本文对这三种变分所满足的条件作进一步的讨论,并揭示了它们相互之间的关系。     

微生物燃料电池的热力学研究

主要从热力学方面研究微生物燃料电池的特性.研究发现:微生物燃料电池中葡萄糖的氧化是一个放热的熵增反应,能够自发进行.在标准状态条件下,最大发电量为2840kJ/mol;可逆电压为1.227V,其中阴极反应的可逆电压为1.229V,阳极反应的可逆电压为-0.002V.在压强不变的条件下,可逆电压与温度成线性变化关系,但变化幅度不大;在温度不变的条件下,压强与可逆电压无关;浓度对可逆电压的影响由能斯特方程来描述.     

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 .     

热力学基本方程适用性的讨论

本文认为,热力学基本方程dE=TdS-pdV是否适用于不可逆过程,存在着两种不同的说法.两种说法并不矛盾,它们分别在各自的条件下成立,并且适用于不同的方面,在一定的条件下是兼容的.     

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。     

流体静力学的外微分形式

用几何的观点 ,把微分形式引进流体静力学 ,从而得到了热力学第一定律的一次形式 .并利用外微分的性质 ,导出了流体静力学的一些基本关系     

利用ΔS_总判断自发变化过程的方向

ΔS_总判据是对封闭系统内变化方向的基本判据.教材中认为,该判据只能判断变化过程的不可逆性,而不能判断变化过程的自发性或没有强调应用ΔS_总判断变化过程的自发性.通过对不同条件下的ΔS_总判据与相应热力学判据关系的研究指出,ΔS_总判据等效于相应的热力学判据.ΔS_总判据不仅能判断变化过程的不可逆性,还可以进一步判断变化过程的自发性.     

卡诺循环中和几个状态函数

卡诺循环是热力学第二定律的基础,为了更好地理解和应用热力学第二定律,全面地研究卡诺循环及其在循环过程中几个状态函数的变化情况是非常有益的.1 卡诺循环卡诺循环是一种理想化的结果,是由四个特定的可逆步骤构成的循环过程.在这样理想的热机气缸中充以理想气体作为工质,设气体物质的量为n,经历如下四步可逆过程后复原,完成一次循环,在 P—V 图上表示如图1:     

微观磁化理論(綜合評述)

引言在研究磁化理论时,人们可以从三个不同观点出发: 第一种是宏观的观点,即以B,H等概念为基础,研究磁化—磁滞曲线,磁导率等等。第二种观点是磁畴理论的观点,即从自发磁化Is,磁畴,畴壁与畴壁能,可逆与不可逆的畴壁位移和畴转等概念来研究问题。Landau-Liftshitz的磁畴理论采用了畴壁这一模型。在畴壁内Is随位置而连续地转变其方向。这种观点深入到畴壁内部,但     

对体育运动与心理健康的再认识

体育运动有助于心理健康,这似乎已成为无争的定论。但深入地研究一下相关的文献和不带主观偏见地观察一下现实中的情况,就不难发现这是一个值得思考的问题。 国外对于这一问题的观点有三:第一种观点认为体育运动对心理健康有害。L.Cole(1936)认为:总的来说,体育竞赛是有害的,运动员会由于受到人们过多的注意而导致性格上的问题。第二种观点认为运动对人的个性没有影响。A.P.Sperling(1942)认为大学的运动员群体     

热力学函数的基本等式及麦式关系

热力学理论中，需通过各种特定过程，掌握系统的客观性质。然而能够熟练的从数学形式上导出内能U、焓H、自由能F、自由焓（吉布斯函数） 的全微分（即热力学基本等式）及选择合适的独立变量（这是这些热力学函数能够成为线性函数的关键）是一项较繁的任务，且难以记住；另外S.P.V.T这四个变量的偏导数存在一定的关系（麦式关系）这个关系也是十分重要的。本文无意在物理意义上多加阐述，力图通过简单的图形及相应的联线，能够较快简便的导出上述的热力学基本等式和麦式关系。我们由热力的第零定律，第一定律和第二定律分别引入温度T、内…     

铅酸蓄电池可逆性的热力学分析

可逆电池具有十分重要的理论和实际意义,有广泛应用的铅酸蓄电池不可能是热力学上的可逆电池,因在i→0下,放、充电反应不可逆.而在一定电流密度下反应可逆时,又不满足能量可逆的条件了.     

热功法和态函数法的关系

本文应用热功法和态函数法,简明地论述了两套热力学基本公式的由来,应用条件、及它们的关系。提出了如下三个见解: (1)两套热力学基本公式是等价的,其中∑μ_idn_i=δW_R’,即每种物质的化学位,乘其相应的摩尔数变化之求和项,代表了一切可逆非体积功。(2)每一相各组分摩尔数不变的可逆过程,必定是不作非体积功的可逆过程。(3)澄清了化学热力学教材和物理化学教材中,关于表面化学“热力学基本公式”的模糊说法,提出了“部分代替论”的见解。     

光化学反应与热力学第二定律

本文针对那种试图以光化学反应为“依据”来否定热力学第二定律的观点提出了异议.在论述中力图运用矛盾的普遍性与特殊性、真理的相对性与绝对性的辩证观点,阐明热力学第二定律与光化学反应自由能变化之间的辩证关系.     

热力学第二定律的信息论表示式及其应用

本文运用信息量负熵原理给出了热力学第二定律的信息论表示式——孤立系的信息量减少原理.把热力学观点和信息论观点结合起来进一步阐述了热力学第二定律的本质.通过对单原子理想气体的扩散问题的简单讨论,结合Shanonn的信息量公式,定量地说明了热力学第二定律的熵增加原理和信息量减少原理两种表述的一致性.本文还应用信息量减少原理为光速c作为极限速率提供了一种新的论证方法.     

不可逆热机的热机效率与循环方向的关系

根据热力学第二定律的克劳修斯说法和熵判据论证不可逆热机的η=- W/ Q1 与循环方向有关 .不可逆热机作正向循环时 ,可用热机效率来描述其功热转换关系 ,结论是η正向 ,可逆 >η正向 ,不可逆 .这表明 :在正向循环中 ,可逆循环热机的热转换为功的比率大于不可逆循环热机 .不可逆热机作逆向循环时 ,应当采用制冷系数来描述其功热转换关系 ,所得结论是β可逆 >β不可逆 .这表明 :可逆循环制冷机单位功提取的热大于不可逆循环制冷机 ;如果仍然采用热机效率来描述其功热转换关系 ,则所得的结论应当是η逆向 ,可逆 <η逆向 ,不可逆 .这表明 :在逆向循环中向高温热源输送相同的热 Q1 的前提下 ,可逆热机消耗的功 W可逆 少于不可逆热机消耗的功 W不可逆 .在证明卡诺定理时 ,不可逆热机只能作正向循环 ,不能令其作逆向循环 .     

加法可逆半环的同态定理

本文讨论了加法可逆半环的强理想、同态核与同余的关系,进而证明了同态基本定理与第一、第二同构定理,讨论了商半环的子半环与理想的性质.     

两变量热力学系统绝热线唯一性定理及其应用

本文严格证明了两变量热力学系统绝热线存在和唯一性定理,由这一定理出发不需要热力学第二定律就能证明两变量和一变量热力学系统熵函数和绝对温度函数的存在性.同时本文还证明了第零类永动机实际上是第一类永动机的一种类型.     

关于节流膨胀和绝热膨胀的几个基本概念

一、引言利用气体的节流膨胀和绝热膨胀作为获得低温的手段在致冷技术中有广泛地应用。这两种过程的降温原理是一般热力学教程中的典型课题,但多数教材受篇幅限制,对这一问题的分析笔墨偏少。以气体的节流膨胀为例,推出节流膨胀前后两态焓相等后,即以(((?)T)/((?)P))_H来描述温度与压强的变化关系,以致使同学们产生种种疑问:过程是不可逆的,为什么用可逆过程的热力学关系计算?既然这过程同时又是绝热的,为什么不按可逆绝热过程处理?引