热力学耦合的相位描述及其最小耗散原理

对热力学耦合进行相位描述,并对线性非平衡态热力学的熵产率方程进行了相位拓展,建立了蕴含热力学耦合机制的全相位熵产率方程。广义力与广义流之间的相位关系,唯像地决定了热力学过程的性质。当广义力与广义流之间同相位时,为熵产率大于0的自发过程;当广义力与广义流反相位时,为熵产率小于0的非自发过程。孤立体系内负熵产率的过程可以在正熵产率过程的驱动下进行。而且当自发过程与非自发过程之间发生热力学耦合时,其交叉唯象系数小于0,两个过程的广义流之间的相位差半个周期,这时整个孤立体系的熵产率最小,即说明满足热力学耦合时体系的耗散率最小。     

地幔对流的热力学耦合机制

板块构造学建立以后,地幔对流运动被普遍认为是板块运动的驱动力,但目前尚未对其蕴含的热力学机制给出解释。基于广义的卡诺热机模型,通过对地幔与地表所构成的准孤立系统的分析,揭示了系统中自发传热过程与非自发的广义做功过程,即地幔机械流动过程之间的热力耦合机制,建立了地幔对流过程中热能向机械能转变的数学模型。结果表明,地幔对流的本质是自发传热过程驱动了非自发的地幔机械运动过程,由热能所转变的总机械能的大小,即地幔机械运动的强度,不但与地幔与地表之间的温差大小有关,而且与地幔向地表热量释放的强度有关。进一步从全新的角度给出了包括火山喷发、地壳板块表面大坝的渗透及板块缝隙注水等地震引发因素的热力学解释。     

铁系催化剂的实验分析

在工业化工生产中,苯乙烯是一种非常重要的生产原料,到目前为止90%的苯乙烯都是经过乙苯在氧化铁催化剂的作用下与水蒸气发生氧化脱氢反应得到的。但是在制作过程中产生的热量较多,该生产工艺要用到大量的过热水蒸气,会消耗较多的能源,而且苯乙烯产率的受热力学平衡会受到极大的限制。基于此,本文主要对乙苯在氧化铁催化剂上与CO2进行氧化脱氢反应进行了试验研究。     

理想气体任意准静态过程吸放热研究

正确判别理想气体在任意准静态过程中吸、放热问题,是热力学中的一个重要问题.导出理想气体任意准静态过程的吸、放热公式.     

理想气体任意准静态过程吸放热的判别关系及其应用

正确判别理想气体在任意准静态过程中吸、放热,是热力学中的一个重要问题。本文从理想气体的多方过程,热容量的定义和状态方程出发,导出了理想气体在任意准静态过程中吸、放热的另一种定量的数学判别关系式。     

热力学中的反证法

<正> 反证法是物理学中,尤其是热力学中论证命题的一种重要方法。通过它的论证常常可以使看起来似是而非的问题豁然开朗。本文拟就热力学中carnot定理的证明,讨论这种方法的运用。 法国工程师Carnot在1824年提出:在相同的热源和冷源之间工作的热机,不可逆机的效率能否大于可逆机的效率的问题。对于这个问题的论证是首先先假设不可逆机的效率大于可逆机的效率,然后把所得的结果和热力学定律比较。     

氨基磺酸溶液中溴化十六烷基吡啶对碳钢的缓蚀作用和吸附热力学研究

采用失质量法考察了不同温度下5%氨基磺酸中,不同质量浓度的溴化十六烷基吡啶对碳钢的缓蚀作用,并对氨基磺酸介质中溴化十六烷基吡啶在碳钢表面吸附热力学进行了研究.溴化十六烷基吡啶低质量浓度时,随质量浓度增大,缓蚀作用增强;当其质量浓度达到一定值后,缓蚀作用基本保持不变.结果表明,溴化十六烷基吡啶在碳钢表面产生单分子层吸附,并且满足Langmuir吸附规律.G 0 0吸附过程可以自发进行,并且随着温度升高G 0增大,吸附作用降低.00 H表明反应是放热过程.00 S表示随着缓蚀过程的进行,体系进入更为有序状态.     

非对称性和热学

０引言 文［１］中论述了“对称性和热学”．如何将物理学的基本定律都统一在对称性原理这个更普遍的理论框架之下,是当代物理学的热门话题之一,它预示着基础物理教学内容与教学体系的重大改革．但笔者认为虽然热力学第一定律是时间平移对称性的结果,广义的热力学第一定律是空间平移和转动对称性的结果,但热学中也存在着非对称性．本文对非对称性与热力学第二定律进行了探讨．１热力学第二定律揭示了自然界能量分布变化的非对称性 热力学第二定律有两种基本表述．其一是热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热源吸热使之完全变为有…     

空调器结霜问题研究分析

针对冷暖式空调器在标热工况下出现结霜的问题,利用热力学、传热学、流体力学的基本知识,并对空调系统的风量、管路冷媒流动、低压管路的流速进行了改进。结果表明,结霜的主要原因是由冷媒偏流引起的。在系统冷媒分流均匀之后,通过调节冷媒毛细管可以实现正常制热运行。     

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．     

天然气转化制取低能耗甲醇合成气的热力学研究

本文运用热力学方法在理论上研究了甲烷、水蒸气、二氧化碳和氧气转化制甲醇合成气（氢碳比Ｒ＝２）反应的特性。计算了体系中存在的反应在不同温度下的平衡常数。研究了不同含量二氧化碳、氧、水蒸气对ＣＨ４转化率、反应的平衡组成以及对合成气氢碳比（Ｒ）的影响。通过热力学计算，发现适合于制甲醇合成气反应原料的最佳含量（甲烷为１ｍｏｌ）；氧为０．３ｍｏｌ；二氧化碳为０．１ｍｏｌ；水蒸气为０．７￣１．１ｍｏｌ最佳操作     

天然气转化制取低能耗甲醇合成气的热力学研究──Ⅰ.反应物最佳含量的确定

本文运用热力学方法在理论上研究了甲烷、水蒸气、二氧化碳和氧气转化制甲醇合成气（氢碳比R＝2）反应的特性。计算了体系中存在的反应在不同温度下的平衡常数．研究了不同含量二氧化碳、氧、水蒸气对CH4转化率、反应的平衡组成以及对合成气氢碳比（R）的影响．通过热力学计算，发现适合于制甲醇合成气反应原料的最佳含量（甲烷为1mol）：氧为0．3mol；二氧化碳为0．1mol；水蒸气为0．7～1．1mol。最佳操作条件是：latm，反应温度≥750℃。     

连续介质热力学的变分原理及应用

本文系统地提出了连续介质热力学的变分原理和广义变分原理.并在断裂力学中作了初步应用.     

控制论与信息论在遗传学中的应用 Ⅰ.热力学第二定律的信息论表述方式及其在群体遗传学中的应用

热力学第二定律说,在一个孤立系统内发生的运动和变化不可能使熵减少(“熵增加定律”)。如果我们把信息论中关于熵(不定度或无序度)的概念看成是广义熵,则信息论中所说的,对信息所进行的操作和变换不可能使信息量增加,或者说,不定度(熵)不可能减少,可以称为热力学第二定律的信息论表述方式或“广义热力学第二定律”。本文将上述定律应用于群体遗传学,从数学上证明,在一个随机交配的种群内总是发生     

论裂纹扩展过程中的流变与耗散现象（Ⅰ）

根据裂纹扩展过程中的流变与耗散现象,建立了裂纹扩展期间裂纹体的热力学平衡方程,并依局部场论探讨了局部化剩余的意义。然后,我们把裂纹扩展问题转化为含有质量流源的一个扩散运动问题,并应用内部体力场来研究裂纹扩展力。引入外部热汇,我们把能量耗散问题转化为一个热传导问题。令Clau-sius非补偿热为非负值,建立了裂纹扩展过程中的广义熵不等式,引入耗散势函数,使该不等式转化为某一泛函的可积微分不等式,从而得到它的完全解。只有纵观裂纹扩展的全部历史,才能确定裂纹扩展特性,为此采用Lyapounov函数型的记忆泛函描述全过程,将此全过程分为孕育期、稳定扩展期及失稳扩展期,并给出各个时期的相应判据。本文提出,裂纹体的裂纹扩展过程是: 1 非平衡态不可逆热力学的相容过程; 2 动量不守恒而能量亦耗散的过程; 3 伴有热源汇的非纯粹力学过程; 4 具有衰退记忆的历史延拓过程; 5 微观动力学可逆与宏观热力学不可逆之间的互补过程。     

关于电磁球面波传播方向的研究

热力学第二定律是自然界的基本定律．它的意义在于指出自然界中一切自发过程进行的方向，而熵增加原理提这一定律的数学表述．本文用热力学方法证明球面电磁波只有向外发做传播是符合熵增加原理的，因而能自发进行．     

广义锥线性优化问题的非可行距离

给出了广义锥线性优化问题的非可行距离可行的充要条件,进而利用所得结果给出凸过程的非可行距离的等价刻画.并对更一般的广义锥线性优化问题进行研究,得到类似结果.     

有限大小Cayley树上Blume-Capel模型的相变研究

利用Cayley树上自旋模型的精确递推方法,在热力学极限下研究了Cayley树上Blume-Capel(BC)系统的相变问题,发现系统在非零温区域没有自发磁化强度.通过固定一个自旋取向,利用递推方法,研究了有限大小Cayley树上BC系统的自发磁化强度,发现系统存在对称性破缺.讨论了晶体场作用对系统自发磁化强度的影响.     

热力学理论新的分类方法(英文)

本文在对唯象非平衡热力学理论进行比较的基础上作了新的分类.该分类方法是以状态空间、温度和熵的概念、耗散不等式(dissipation inequality)及热流密度和熵流密度的关系等的不同形式作为区分各种理论的标准.文章采用了非平衡温度和熵的概念,对包括静态热力学,线性不可逆热力学和非经典热力学在内的所有唯象热力学理论作了分类.并在讨论具有局域(Looal)耗散不等式的连续场系统热力的学理论的同时,还对具有整体(global)耗散不等式的分立系统热力学理论进行了论述.     

低温阀门阀盖及滴水盘非稳态温度特性分析

为研究低温阀门阀盖及滴水盘表面出现结霜及结冰的现象,针对滴水盘根部发生结露的问题,对阀盖及滴水盘物理模型进行合理简化。通过理论推导和数值分析的方法,建立非齐次稳态数学模型,推导出阀盖及滴水盘温度随空间及时间的变化关系,并对其进行数值分析。结果表明:理论计算和数值分析的结果趋势基本相同,理论结果可作为研究阀盖及滴水盘表面出现结露、结霜及结冰现象的基础,为解决工程问题提供理论依据。