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…     

理想气体和热力学第二定律

<正> 对于简化的,并准确描叙的理想气体所得到的解,明显地表示了热力学第二定律与Liouville方程的时间反演不变性并行不悖。 引言 微观物理学的力学定律是时间反演对称的。宏观体系行为的普遍特征是时间的不可逆性,这个不可逆性由热力学第二定律来描叙。由这两种背景所提供的明显的佯谬,使得本世纪内几乎每年都出现了众多的论述文章。     

应力腐蚀裂纹扩展的研究

依据非平衡态热力学和非线性断裂力学基本平衡定律,建立了应力腐蚀裂纹扩展的起裂判据、控制方程及失稳条件,研究了介质浓度对应力腐蚀裂纹扩展的影响,并通过慢应变速率实验得到了验证。     

论非线性断裂力学的基本平衡定律Ⅰ——局部理论

本文将映射分为两个同胚映射,把理性连续统力学的方法推广到断裂力学,得到与Eftis等不同的一些新结果。本文建立了非线性流变断裂学的基本平衡定律;得出了裂纹扩展过程所应满足的一组必要条件(包括动量条件、动量矩条件、能量条件及熵条件);提出了考虑热效应的一般能量断裂判据,它把已有一些判据作为特殊情况包括在内。把裂纹扩展作为不可逆热力学过程,本文得到新断裂表面上的熵不等式,丛而揭示出经典断裂理论中存在的理论缺陷。我们的结论是:只要裂纹在扩展,就不可能是纯粹的力学过程,断裂必然伴随着热传导和熵产生。经典断裂力学中假设的等温或绝热条件由于违反热力学第二定律是不可能实现的,从这个意义上说经典断裂理论是热力学不相容的。     

熵函数与热力学过程

<正> 热力学是研究化学、物理、生物等学科中一些现象和规律的有用工具。组成热力学基础们热力学第一、第二定律是人类长期的经验的总结,有着牢固的实验基础,属于物理化学中最基本的定律。 热力学第二定律,主要是研究过程的方向、限度及化学平衡问题。它一方面从第一定律的劝——热在一定条件下可以转化的普遍规律,总结了存在于物系内部的功——热的转化与两种热力学过程的关系,又提出了与过程方向性有紧密联系的熵函数的概念。热力学第二定     

热动平衡判据记忆法

关于热力学基本关系的记忆方法问题，是热力学教学中的一个难点。从50年代起，直到90年代，国内外一直有人在探讨，提出了种种不同的记忆方法。各种记忆方法都有其不同的优点，但它们有一个共同的弱点，这就是没有给出热力学函数与状态参量在记忆方法中出现的规律。本文解决了这个问题。本文是对文［1］的补充，文中给出了这幅热力学框图，不仅可以给出4个热力学基本微分方程、4个麦克斯韦关系式、4个麦克斯韦恒等式的记忆方法与规则，还可以给出用英文字母表示的热力学函数与参量在框图中出现的规律（如文［1］所述），还可以给出12个热动…     

径向分布函数法对液相色谱保留值方程的研究

从统计热力学观点出发，采用径向分布函数法推导出液相色谱保留值方程的一般形式．在不同的条件下，此一般形式可演化为根据另外几种处理方法得到的保留值方程．上述方程均已采用实验数据予以验证．     

关于裂纹扩展的连续介质热力学(Ⅰ)——平衡定律和断裂准则

本文克服了Liebowitz和Eftis在有关文献中出现的矛盾,从不可逆过程热力学观点,导出了裂纹体的总体平衡方程,裂纹体内的局部平衡方程和断裂表面的局部平衡方程,为在各种复杂条件下,正确建立裂纹体的断裂准则,提供了必要的理论基础。     

热力学关系式的推导规律初探

为帮助初学者系统地掌握众多的热力学关系式,本文给出从一些基础公式推出不同类型热力学关系式的三种方法:基本方程法、定义式法和全微分法。掌握这些方法,并不需要特别技巧。     

范德瓦尔斯气体热力学过程的分析

在各种热学教材中都介绍了运用热力学定律计算各种理想气体热力学过程的方法,但是对于实际气体,如范德瓦尔斯气体却没有给出详细的讨论.推导了范德瓦尔斯气体的内能及其常见热力学过程和一般过程p=-KV+a的热容量,并对其进行讨论,进一步了解实际气体的性质.     

罗伦茲力公式和达朗贝尔方程的外微分形式

本文利用E.Cartan发展的外微分方法,将电动力学基本方程表示成为相应的外微分形式。使它们不仅适用于惯性系,而且也适用于非惯性系。     

浅谈动量守恒定律所具有的普遍性

<正>动量守恒定律是自然界中一条独立的普遍定律,有着广阔的应用领域,它不仅适用于宏观物体的运动,在微观领域中也同样适用。但是,目前的大多数教材中,动量守恒定律都是由牛顿第二定律和牛顿第三定律导出的,这样就容易使人们忽视了动量守恒定律的其他导出 方法,产生动量守恒定律从属于牛顿定律的误解。本文试图从几个不同方面阐述该定律的推导方法,强化对动量守恒定律普遍性的认识。 在任何情况下,物体组（运动系统）不受外力作用或作用在物体组（运动系统）的合外力等于零时,物体组（运动系统）的总动量保持不变,这一结论叫做动量守恒定律。数学表达式为: 在∑F=0的条件: m_1v_1+m_2v_2+……+m_nv_n=恒量     

结合实践教授热力学第二定律的体会

本文总结了结合实践教授工程热力学重要原理热力学第二定律的方法、效果和体会。指出:结合实践教授热力学第二定律,将生活和工程实际中的应用展现在课堂,既能使教学过程轻松活泼,又能提高教学质量。     

均匀系热力学关系的普遍表述

平衡态热力学是关于物质处于平衡态的性质的一种普遍理论。它的应用范围很广,相应地就使得参量数目较多,运算关系繁杂,常使初学者感到茫无头绪。本文试图用一种较简单的形式,概括均匀封闭系统平衡态热力学的基本关系式,并给出一种新的记忆图,以利实际运用。     

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     

土壤水、热和溶质耦合运移研究进展

总结和概括了国内外土壤水热耦合运移、土壤水和溶质耦合运移及土壤水、热和溶质耦合运移研究的基本理论和代表性成果。Philip-De Vries和De Vries的土壤热耦合运动方程与Taylor-Cary基于不可逆热力学定律的线性流动方程是土壤水热耦合运移研究的两种主要理论。土壤水和溶质迁移的数学模型，可分别由水分运动、溶质运移两个方程耦合组成。Nassar关于土壤水、热和溶质耦合运移理论的研究取得了一定进展。在此基础上，探讨了土壤水、热和溶质运移耦合系统需要进一步研究的问题。     

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.     

关于化学势的讨论

化学势(μ)和温度(T)、压强(P)以同等的地位进入势力学基本方程 du=TdS-PdV μdN中,它们是热力学系统的热的、机械的和扩散的(或称“化学的”)相互作用是否达到平衡的重要标志。然而,化学势的测量要困难得多,其物理意义远不如温度和压强直观。本文从微观和宏观的结合上对化学势的定义和性质进行讨论。     

非完整系统力学的公理化体系和一般形式的运动方程

在本文的第一部分，提出了非完整系统力学的公理化体系，它包括6条公理和12条定义，利用这些公理和定义，可以推导出任何非完整系统的运动方程。在本文的第二部份，对已推导出的各种非完整系统的运动方程进行了评价，结果指出，随着非完整约束的出现，已不能保持Lagrange方程的形式不变，为保持运动方程的优美、乘法和统一，必须构造新的动力学函数，最后本文给出了梁天麟所得新型方程的一般形式。     

线黏弹性网格结构离散模型研究

在线弹性网格结构模型的基础上提出了一类适用于大规模二维粘弹性网格结构计算的离散模型，与前者相比，此模型与实际结构更为接近，该模型以网格节点为研究对象，其控制方程仅与跟节点相连的杆件数目及几何形状有关；只要给出几种基本类型的节点控制方程，就可以对具有相应形式节点的各种规模的网格材料组合其控制方程面求解，这种离散模型形式简单，尤便于在计算机上实现。