重整热力学理论的方案

"热寂说"是热力学第二定律的宇宙学推论,由于涉及到宇宙未来、人类命运等重大问题,引起了科学界和哲学界一百多年持续不断的争论。本文从重力场影响介质温度分布出发,研究系统处于外力场中的热力学规律,给出重整热力学理论的方案,该方案涉及到热力学第二定律、第零定律、热流定律。重整后的热力学定律更具普适性。     

关于热力学第一定律的讨论

一、引言许多《热力学》教材,给出无限小过程的热力学第一定律的形式为:dU=d′Q-d′W (1)(本文中d′表示不是完整微分)在这里,强调内能U是一个状态量,要求适用条件:①过程的初、终两态为平衡态,而不管过程是可逆的还是不可逆的。②选择某一标准状态为内能零点,内能可以确定到一个附加常数。但各教材和文章对(1)式中各物理量所包含的内容描述不同。如文献[1]中说:内能是指系统内部的能量,不包括作为整体的系统的动能和系统在外     

SiH_2和SiF_2分子的结构与热力学性质

用密度泛函理论在B3LYP/6-311+G(3d2f)水平上计算研究SiH2和SiF2基态分子的结构与热力学性质,得到其热力学性质与温度的关系式和生成反应热力学性质与温度的关系.研究结果显示,SiH2分子和SiF2分子的基态均具有C2v对称性,电子态均为X1A1.气态SiH2分子不具有热力学稳定性,气态SiF2分子具有热力学稳定性.     

道耳顿分压定律在重力场中的统计证明

在热力学中,理想混合气体所组成的宏观热力学系统遵从道耳顿分压定律;若混合气体不是理想气体,由于气体分子要受到重力场作用,当热力学系统达到平衡态时,分子数密度并不均匀,宏观热力学系统不是严格遵从道耳顿分压定律的.如果把整个热力学系统按重力场方向分割成一系列的微观型的热力学系统,这样的微观型系统却是遵从道耳顿分压定律的.运用气体分子动理论和玻耳兹曼速度分布律,对重力场中的微观型热力学系统所遵从的道耳顿分压定律进行了统计证明.     

多孔介质发动机有限时间热力学分析

介绍了多孔介质(PM)发动机的工作过程及其PM回热循环的热力学理想模型.用有限时间热力学方法分析了PM回热循环的性能.导出了考虑传热效率下循环功与效率的关系及最大功输出时的效率界限.并给出了较详尽的数值计算结果.讨论了与燃烧和传热相关的参数对功效特性的影响.这对实际多孔介质发动机性能的评估和改进有重要的指导意义.     

元系统热力学及其对铁电和超导等系统的应用

发展了一种元系统的热力学,用微分拓扑的方法,仅从热力学第一定律出发,就证明了元系统的热力学温度函数和熵函数的存在性,导出元系统的热力学基本方程,其结果可推广到平衡态和非平衡态的宏观系统。文中也讨论了元系统热力学应用于铁电、超导等系统的热力学的可能性。     

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.     

有限重力场中理想Fermi气体的弱简并特性

研究有限重力场中弱简并理想费米气体的热力学性质.采用Thomas-Fermi半经典近似方法,从有限重力场中理想费米气体的状态密度出发,给出系统的化学势、内能和压强解析表达式,分析重力场对弱简并理想费米气体热力学性质的影响.结果表明,有限重力场的存在使弱简并理想费米气体热力学量出现一个附加的修正项.     

体积功的计算与热力学第一定律

体积功是由于系统膨胀或者压缩,系统与环境之间传递的能量。在不可逆过程中,系统的压力和环境的压力不相等,但是热力学中规定体积功要根据环境的压力来计算。根据系统内部动能向热力学能转化,阐明了根据环境的压力计算体积功与热力学第一定律的一致性。     

浅析热力学第二定律的应用

热力学第二定律作为判定与热现象有关的物理过程进行方向的定律,是中专物理热学中的一个重要部分。本文分析了热力学第二定律的涵义以及意义,并阐述了它在当今社会的一些应用以及重要性。     

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。     

金属钯CO中毒机理的热力学研究

采用密度泛函方法和相对论有效原子实势分别对PdCO、PdOC及PdH的几何构型进行了优化, 得到PdCO和PdOC分子电子状态均为(X1∑+), 对于PdCO分子, RPdC=0.1834 nm, RCO=0.1140 nm, ∠PdCO=180°;对于PdOC分子,RPdO=0.2157 nm, RCO=0.1133 nm, ∠PdOC=180°; PdH分子基态为2∑, RPdH=0.1526 nm. 根据电子振动近似理论计算了不同温度下金属Pd与CO及H2分子反应的生成热力学函数, 导出了反应平衡     

可逆过程热力学第二定律的证明

本文从热力学第零定律和第一定律出发,证明了绝对温度和熵函数的存在性,导出可逆过程的热力学基本方程。同时,不依赖第二定律证明了可逆过程的卡诺定理,并导出了可逆过程热力学第二定律的四项结论。     

基于热力学熵的交通流模型

在分析热力学熵的基础上,讨论了交通流类热力学熵的构造方法,并构造了适用于不同情况下的交通流熵。通过对系统熵变的分析,揭示了交通流熵产生的内部机制,导出了熵产生公式。最后依据熵理论,导出了路段交通系统的交通流状态变化的微分方程,并建立了动态交通流模型。研究结果表明,此法不仅对已有理论具有包容性,而且具有普适性。     

关于热力学第一定律的讲述

热力学第一定律在热学中占有重要的地位,但内容多而散,知识点高度密集。文章依据内容之间的相互关系,对一般教材中的准静态过程、热力学第一定律、功、热量、内能等有关问题进行了合理的重组,中间穿插提出了一些教学心得,以期对今后的教学有一定的价值。     

热力学定律对昂尼斯气体的应用

本文导出了昂尼斯气体的热力学函数，并讨论了热力学第一定律对昂尼斯气体的应用及昂尼斯气体的卡诺循环。     

计算空气容积热容的公式

本文根据大气热力学理论和热力学数据导出了空气容积热容量((?)C_p)的公式。该公式顾及了水蒸气对热容的影响,精度较高,适用于大地测量折射计算。     

熔融NaCl结构和热力学性质的分子动力学模拟

用分子动力学计算机模拟方法对熔融氯化钠结构和热力学性质进行模拟研究。计算了熔体的势能、动能、维里值、温度、压力等热力学性质和偏径向分布函数、偏结构系数,利用所得结果计算了有关的热力学量,讨论了熔体的局部微观结构。计算结果表明:熔体只存在近程有序,熔体存在松弛过程,Na~+和Cl~-的扩散系数分别为1.187×10~(-4)cm~2/S,1.03×10~(-4)cm~2/S。     

热学教材中逻辑循环两例

本文讨论了热学教材中经常出现的两例逻辑循环。一例是分子物理中阿伏伽德罗定律的推导;一例是热力学中理想气体内能表示式u=u(T）的推证。     

谐振势中弱相互作用玻色气体的热力学性质

通过局域密度近似(LDA)研究约束在谐振势中弱相互作用玻色气体的热力学性质,导出系统粒子数和能量的空间分布以及一些重要热力学量的解析表达式,探讨粒子间相互作用对系统热力学性质的影响。