《分子物理学与热力学》课程体系和教学内容的改革与实践

分析研究了《分子物理学与热力学》课程结构体系，教学内容的特点，将《热学》和《热力学．统计物理》中的热力学部分有机地结合在一起，整合成一门结构合理，体系完整的《分子物理学与热力学》，经过几年的教改实践，取到了好的教学效果。     

对爆轰CJ模型和ZND模型合理性的讨论

 CJ模型和ZND模型未充分考虑爆轰过程中由于热量瞬时释放所带来的本质变化，它们所确定的爆轰终点状态是所有可能状态中熵值最低的，实现的概率极小。终点状态应该由热力学确定，ZND模型达不到热力学确定的平衡终态。爆轰模型应该同时符合流体力学定律和热力学定律。     

改革教材是教学内容改革的前提─—编写《热力学统计物理基础》的体会

改革教材是教学内容改革的前提─—编写《热力学统计物理基础》的体会陈光旨（广西大学校长办公室，广西南宁５３０００４）在已有众多传统教材和权威性专著的情况下，要编著一本有特色和新意的教材确非易事，但科学在发展，时代在进步，教学内容就需要更新，教材就需要改...     

弯曲液面附近的附加压强与饱和蒸气压

本文指出某些教材中用分子力解释弯曲液面上饱和蒸气压问题时的缺陷，提出应该用附加压强来解释，并进一步用热力学函数的方法作了说明．     

一种有效记忆热力学关系的方法

 均匀物质的热力学性质是热力学理论的基础知识,也是入门知识,因而对这部分知识的学习和掌握就显得尤为重要。但是,在历年的教学中发现,学生对这部分知识的掌握并不好,究其原因,重要的一条是这部分内容概念多、参量多、公式多、状态多,并且各参量之间,各公式之间互相联系、十分类似,因而记忆时特别容易混淆,从而导致理解和应用的障碍。所以,若能找到一种便于记忆的方法,那么,无论是对学生还是对教师都将有很大帮助。基于以上这些认识,本文将从教学内容出发,本着直观简单的原则,介绍一种十分便于记忆的方法---函数图像法。     

压力对实际气体热力学能影响的宏观及微观分析

热力学能和焓是工程技术中用途广泛的热力学状态参数,压力越高,实际气体的热力学能和焓值越小,这与我们一般的感性认识背道而驰.本文采用宏观实际气体状态方程求偏微分及热力学能统计定义微观的角度,推导分析了压力对实际气体热力学能的影响,从理论上证明了实际气体的热力学能随着压力的升高而减小这一规律.     

压力对实际气体热力学能影响的宏观及微观分析

热力学能和焓是工程技术中用途广泛的热力学状态参数,压力越高,实际气体的热力学能和焓值越小,这与我们一般的感性认识背道而驰.本文采用宏观实际气体状态方程求偏微分及热力学能统计定义微观的角度,推导分析了压力对实际气体热力学能的影响,从理论上证明了实际气体的热力学能随着压力的升高而减小这一规律.     

热力学特征函数

寻找一体系的热力学特征函数是经典热力学的一重要课题。对有N个独立变量的热力学系统,由热力学基本方程出发经勒让德变换可引入2~N个特征函数。那么一旦一组独立变量选定以后,其热力学特征函数是     

光纤中热力学本征涨落相位噪声

根据涨落的热力学理论,详细分析和计算光纤中热力学本征涨落相位噪声的方均值。讨论它对光纤干涉仪的影响,把热力学本征涨落噪声和热力学本征驻波噪声进行比较     

涡流管能量分离过程的热力学模型

根据工程热力学理论对涡流管工作过程进行了热力学分析,在h—s图上定性地表示出热力过程,获得了过程中相关参数的计算公式。通过对管内能量分离过程热力学分析,借助J．Mischner的热力学熵增理论,获得了涡流管内能量分离效应与冷气流率的函数关系式,建立了完整的涡流管能量分离过程的热力学模型。     

火星进入热环境预测的热力学模型数值分析

采用数值模拟目的 研究不同热力学模型中火星飞行器表面的热环境.研究发现,驻点区域流动近似为热力学平衡,随着飞行高度增加,流动逐渐偏向热力学非平衡.当壁面为非催化壁时,不同热力学模型所得热流基本一致,当壁面为完全催化壁时,热力学非平衡模型所得热流更高,这种差异由化学反应特征温度差异引起,并随着流动的热力学非平衡特性增加而增加.     

理想气体热力学过程吸放热情况的图像判断法

如何简便地判断一个热力学过程的吸放热情况,对于了解此热力学过程是至关重要的．传统的方法是借助热力学第一定律,通过计算该热力学过程中的热学三量（功、热量和内能）来确定．文章通过分析简单热力学过程中的热容,得出：从绝热线上一点出发的微过程,过程曲线在绝热线下方,为放热过程;反之,为吸热过程．进一步,文章指出对于一些复杂的热力学过程,除使用传统的比较功大小的方法外,还可以利用热力学过程的末态相对等温线的位置而简单得出其吸放热情况。     

简论热力学熵、信息熵及熵的泛化

 热力学熵 熵是克劳修斯于1865年定义并命名的一个热力学系统的状态函数,它严格应用于系统的热运动,故又称“热力学熵”。     

光纤中热力学本征涨薄相位噪声

根据涨薄的热力学理论,详细分析和计算光纤中热力学本征涨薄相位噪声的方均值。讨论它对光纤干涉仪的影响,把热力学本征涨落噪声和热力学本征驻波噪声进行比较。     

推导热力学关系式的几种方法

“热力学函数及其应用”一章,在热力学教学中占有重要地位。按我们的体会,学好这章的关键在于,掌握一套最基本的热力学方程──简单可压缩系统的四个热力学基本等式,八个热力学偏导数及它们之间的四对关系(麦氏关系),和几个常用的偏导数本方程和常用公式,推导出一些热力学关系式,通过这些热力学关系式,把我们感兴趣的某些热力学偏导数(中等),用能由实验测定的量如Cp和能由态式计算出的量表示出来,或者说,用三个基本偏导 (因它们直接与三个较易测定的系数a、k和Cp相联系,故叫基本编导数)表示出来。但教学实践表明,初学者在推导这样的热力学…     

广义麦克斯韦妖

 麦克斯韦妖是著名英国物理学家麦克斯韦于1867年提出的。当时,热力学第二定律已诞生了16年。热力学第二定律指出,自然界中一切热力学系统所进行的任何自发过程,其熵总是增加的。随着热力学第二定律的诞生,相应出现了热寂说,麦克斯韦妖正是在对热寂说的批判中脱颖而出的。     

CO_2跨临界压缩式制冷循环理论分析

环保工质CO_2作为制冷剂用于空调领域再次受到广泛关注。文中对CO_2跨临界循环进行了热力学理论分析,分析结果表明:循环系统存在最优高压压力,使得其COP达到最大值;蒸发温度的升高或者冷却压力的降低都能提高COP,但都会降低效率;实际运行系统中,应该尽可能提高蒸发温度或者降低气体冷却器的出口温度。     

如何在两个黑洞间建造热机：从2023年CPhO决赛题说起

2023年全国中学生物理竞赛决赛理论第五题涉及黑洞热力学.本文在介绍黑洞热力学基本背景的基础上,结合笔者的研究经验,分析黑洞间热力学循环的特征,最后概述与此相关的有限系统热力学与统计物理领域的部分前沿问题的研究进展.     

能造出功率和效率都高的热机吗?——有限时间热力学的发展与展望

在热力学中,功率和效率是衡量热机性能的两个主要参数。根据经典热力学,可逆热机效率的上限是卡诺效率,但相应的功率为零。这是因为卡诺效率的实现依赖于时间无穷长的准静态假设。因此,如何根据实际需求,在保证热机功率前提下提高热机效率成为热力学一个重要的科学挑战问题。在20世纪上半叶应运而生的有限时间热力学,今天得到了蓬勃发展,为应对这个挑战提供了必要的科学支撑。文章主要介绍有限时间热力学的发展及现状,特别是最近对于有限时间热机功率效率约束关系及其优化问题上的研究。针对有限时间热力学循环功率—效率约束与不可逆性的关系,文章还简介最近作者关于有限时间等温过程中不可逆熵产生的理论和实验研究工作。最后展望未来有限时间热力学及有限系统非平衡物理的可能发展与应用。     

多孔介质对流干燥外部传热传质的非平衡热力学理论

从非平衡热力学理论出发,以广义热力学力作为传质过程驱动势,建立了描述多孔介质恒速干燥阶段外部对流传热传质过程的热力学理论模型,并进行了数值计算,计算值与已有的实验数据吻合较好;同时,还将计算结果与传统的理论进行了比较,结果表明,非平衡热力学理论更能反映过程的物理本质。