理想气体在热力学中的作用

指出热力学理论是普遍的,不依赖于理想气体.理想气体为热力学理论提供了一个简单的实例,为测量热力学温度提供了一种简单的温度计.     

用实际气体性质分析G-M制冷机热力循环

一、引言 六十年代才出现的吉福特-麦克马洪低温制冷机(简称G-M机)已在军工和民用中得到广泛应用。它是利用放气制冷原理实现制冷的。一个循环的理论制冷量通常按下式计算 其中V为冷腔容积,P_h和P_l为高低压力。式(1)仅适用于理想气体。由于G-M机的制冷温度越来越低,甚至可达5—6K,显然,这时工质(氦气)不能再作为理想气体。本文以     

用DIS数字化信息系统测定氦气的摩尔质量

基于DIS数字化信息系统平台,利用牛顿运动定律、阿基米德原理、理想气体状态方程和物质的摩尔质量等相关知识,对氦气的摩尔质量进行实验测定.     

用压力传感器和温度传感器测量绝对零度

介绍用贮气球体与压力传感器和温度传感器配合,在定容条件下测量气体的压强与温度,采用外推法估算理想气体可以达到的最低温度,即绝对零度的摄氏温度值,替代原先用玻璃管测体积和水银温度计测温度.使用这种绝对零度实验装置,可以更明显地观察分析热力学现象,并使测得的绝对零度值较为精确.     

用压力传感器和温度传感器测量绝对零度

介绍用绝对零度球体与压力传感器和温度传感器配合,在定容条件下测量气体的压强与温度,采用外推法估算理想气体可以达到的最低温度(绝对零度)的摄氏温度值,替代原先用玻璃管测体积和水银温度计测温度。使用新的绝对零度实验装置,可以更明显地观察分析热力学现象,并使测得的绝对零度值较为精确。     

麦克斯韦分布适用的范围

气体由大量的分子所组成,因为其数量很大,需要用统计方法来描写其无规则的热运动,麦克斯韦速度分布描写了这种寓于分子的无规则热运动中的统计规律性,应用麦氏分布可以导出气体的许多宏观的热性质。因此,对于麦克斯韦分布适用范围的理解就显得十分重要。 多数的著作仅笼统地说麦氏分布描写气体分子的速度分布,并未明确说明它适用于理想气体或非理想气体。也有一些教科书明确指明麦氏分布仅适用于理想气体。我们以为麦克斯韦分布也是适用于非理想气体的。现证明如下: 对于处在平衡态的气体,可以用吉布斯的正则分布来描写体系处在dD=dPl…dP…     

介绍新书《物质结构──从蓝天到塑料》

《物质结构─—从蓝天到塑料》是一本浅近易懂的材料科学普及书籍.作者─—[法]A·纪尼叶(A.Guinier)是国际著名的X射线晶体学专家.此书中译本已由科学出版社出版. 《物质结构》全书共分十章:一、结构模型的基本组成;二、物质的两种状态;三、理想气体;四、晶体;五、真实晶体的结构;六、从晶体到结晶固体;七、纯液体、混合液体、溶液;八、非晶态固体;九、有序与无序之间;十、复合材料、悬浮液和胶体溶液. 本书前三章具有引论的性质,逐步引入了无序态、有序态,并以理想气体为例,说明了无序的典型性质,用它来说明一个好模型的价值.接下来的第…     

低温透平膨胀机的热力参数计算及数值模拟校核北大核心

针对某液化装置用一级透平膨胀机进行一维热力参数设计计算并使用商业软件ANSYS进行三维数值模拟的校核。计算表明,一维设计所得结果具有一定准确性。三维校核过程中,分别使用理想气体、PR方程以及He Pak三种不同的氦气体工质物性库,三者对工质密度计算的数据存在较大差别,且压力越大差别越大;喷嘴叶片表面压力分布差别较小,温度分布差别较大;工作轮叶片表面压力分布在前缘处有一定差别,尾缘处变化曲线基本重合,温度分布同样差别较大。此次模拟校核表明,理想气体物性库与实际气体物性库的结果存在一定偏差,故对于小型低温透平膨胀机而言,即便温区在20K以上,也应使用实际气体物性库对其进行数值模拟。     

铑铁电阻温度计的研制

本文介绍了实验室用标准型铑铁电阻温度计和工业用普通型铑铁电阻温度计的研制、性能测试原理及结果.其中包括温度计材料、结构、稳定性、电阻-温度特性、灵敏度、磁阻效应、自热效应和误差分析等.最后分度数据经计算机处理.推荐了在2—273K范围内用参考函数表内插的简便方法.与英国铑铁电阻温度计作了比较.     

铑铁温度计、基准铂电阻温度计之间的相互比对

本文描述低温电阻温度计的分度装置,并进行了铑铁温度计、基准铂电阻温度计之间的比对,结果表明:在4—27K 范围内,铑铁温度计之间相差小于±1mK,铑铁温度计与基准铂电阻温度计之间相差小于±2mK,在13.8—100K 范围内,基准铂电阻温度计相差小于±2mK,文中还给出了与英国 NPL、法国 IMM 分度结果的偏差.     

半导体温度计示教板

用半导体热敏电阻测量温度是现代测温技术中的新方法。因为它的热惯性小、体积小,对温度变化很敏感,不但测量很迅速和方便,并能测量普通温度计所不能测量的微小物体和动植物各部分器官的温度,十分灵敏和准确。半导体温度计的这些优点,在医学应用中也是很有价值的。例如用水银体温计每次测量需3—5分钟,而半导体温度计只需3—6秒,可大大提高门诊体温测量效率,特别是对儿童医院或神     

麦克斯韦速度分布律应与重力场无关

在普物热学课中,现行教材都直接给出麦克斯韦速度分布律韦速度分布函数为有的教材明确指出:“这是讨论理想气体在平衡态中在没有外力场作用下的速度分布情况,”[1]其实,麦克斯韦速度分布律对于非理想气体[2]和某些外力场(如重力场)也是适用的.本文就有重力场的情况也适用给于证明,并作简单说明. 先从一个问题谈起,一般普物教材在推导理想气体压强公式时谈到,在气体处在平衡态时,气体的性质与方向无关,分子向各个方向运动的几率均等,所以对大量分子来说,三个速度分量平方的平均值必然相等,即这是在忽略重力场作用时用理想气体模型得到的.如果…     

低温铂电阻温度计的分度

根据1968年国际实用温标分度13.81—273.15 K范围的铂电阻温度计需要复现七个固定点,复现这些固定点要作出很大的努力,不但费用大而且也花时间。然而对于大量现行使用的铂电阻温度计,人们不要求很高的准确度,所以不必付出那样大的代价去复现七个固定点。鉴于上述考虑,我们决定用一支IPTS-68基准铂电阻温度计在四个分度点(即13.81 K、20.28 K、90.188 K和0℃)对现行使用的温度计进行分度,基于Z函数内插,分度精度从13.81—20.28 K优于18 mK,从20.28—90.188 K优于22 mK、从90.188—273.15 K优于15 mK。     

引入熵分析热力学循环的效率

本文从熵的定义和基本性质入手,首先引入T—S图计算卡诺循环的效率,其次利用dS/dV分析经历p=aVb m过程的理想气体的吸热或放热情况,最后运用上述结果求解了一个特殊热力学循环的效率.     

从分子运动论推导■A=pdV

在普通物理课程中的气体分子运动论部份,通过理想气体压强公式的推导,说明理想气体压强的实质,以此为例来揭示宏观量的统计性质,说明统计平均的概念。这篇短文从分子运动论来导出理想气体在准静态体积改变过程中元功的表示式　A=pdV,旨在说明理想气体作功的实质。推导的思路和方法仿照理想气体压强公式[1]。 设理想气体盛在一圆柱形筒内,活塞可以无摩擦地沿轴向移动,在铅直方向不能运动。气体分子与活塞作弹性碰撞。可以证明[2]在这种情况下,分子速度的Y、Z分量在碰撞前后不变,X分量则由碰撞前的Vx变为碰撞后的上式中m和M分别是分子和活…     

国产标准铑铁电阻温度计0.5—27K性能研究

本文给出中国云南仪表厂研制的标准铑铁电阻温度计在0.5—27K 范围内的 R-T 特性,在4.2K 和24.5K 的稳定性,及0.5—4.2K 的自热效应.与英国 Tinsley 5187U 型铑铁电阻温度计相比较,中国制造的这种温度计性能已接近英国商品温度计水平,可以推广应用.     

非对易相空间中理想气体的热力学性质

首先从非对易相空间中重新确定微观状态个数和配分函数来讨论在非对易相空间中单原分子理想气体的热力学性质.结果显示非对易效应不能在理想气体系统的内能、物态方程、热容量等宏观热力学性质中测量出.然而发现系统的配分函数和熵发生变化,表示在非对易效应作用下系统的能量简并度和系统的无序度发生变化.     

从气体吸附率看范德瓦耳斯气体模型的局限性

利用占据数方法和正则系综理论分别求出了费米气体、玻色气体和范德瓦耳斯气体的化学势,比较了这三种气体与理想气体吸附率的差异.指出:费米气体的吸附率高于理想气体,玻色气体则低于理想气体.存在一个临界温度,高于此温度,用范德瓦耳斯气体描述费米气体不如理想气体模型;低于此温度,用范德瓦耳斯气体描述玻色气体不如理想气体模型.     

线型离子阱中冷却离子所需高纯度氦气的渗透与实验

利用氦的渗透性质,向超高真空系统中充入高纯度氦缓冲气体,可以降低离子阱中囚禁离子的运动速度,减小二级多普勒频移,增加离子的存储时间,提高线型离子阱微波频标的稳定度.实验上得到了氦气渗透的实验参数、特性以及对系统真空度的影响、实现了用温度调节精确的控制充入氦气的分压强.     

理想气体的定义

理想气体的定义是一个有争议的问题，本文讨论了物理概念定义的形式，并证明可以仅用理想气体状态方程完整地给出理想气体的定义、同时，也对一些有争议的理想气体的定义作了说明和解释。