一个准静态过程是吸热或是放热的判断方法

给出了判断一个准静态过程是吸热或是放热的简便方法.通过两个例子,说明在计算理想气体循环过程的效率时,如何运用这一判断方法。     

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…     

对初中物理课本中风箱一图的意见

初中物理学上册第88頁图97,比較复杂的风箱如图所示。我认为这个图有缺点,特别是与实际风箱有不相同的地方。当中的閥C,B不能那样安置。就上图来看,当活塞向左移动时,閥B不易保持在那个位置上。因为使用风箱时,活塞的移动有快慢緩急之分,当活塞移动緩慢、下层空間的气体压強减小时,由于閥本身的重力作用,会自然失去自动开閉的作用。     

向列型液晶盒的光电响应特性

测量向列型液晶盒的光电效应,得出了P-V曲线的变化趋势,根据P-V曲线可以确定阈值电压,也能说明液晶分子在缓慢变化的电场作用下分子取向变化的情况.     

对一个准静态过程模型的讨论

指出部分教材在一个准静态过程问题上不够严谨之处,并给出了定量分析的结果.     

封面说明

激光等离子体推进技术是一种全新的驱动概念 ,也是激光等离子体逐步走向实际应用的重要标志 .封面上显示的是美国宇航局和美国空军联合进行的激光推进火箭的演示实验的照片 .照片反映的是火箭模型连续升空的过程 .图中一连串的亮点表示火箭模型上升时在不同时刻的位置 .右上角的小图是放大了的火箭模型的照片 .封面说明$中国科学院物理研究所@鲁欣     

改进水的沸点变化与气压关系实验

华东版教材10.4节研究液体沸点与气压关系时,采用如图1所示实验,笔者在教学中发现烧瓶内空气较多,注射器活塞移动位置对瓶内气压的改变不明显,要等到水温接近沸点时改变气压,水才沸腾;用注射器加压有可能将橡胶塞压出,打翻酒精灯;本实验器材多,对实验技术要求较高,许多教师往往舍之不做.为此改进该实验.……     

关于一个研究生入学试题的解法

1981研究生入学试题[1]中,有如下的一道热学题: 一摩尔多原子分子(刚体模型)的理想气体,历经如图一所示的一个循环过程.试计算此循环的效率. 求解本题的关键有两点:第一,是否认识到A—B过程不一定是单纯吸热,也不一定是单纯放热;第二,如何寻找过程中吸热与放热的过渡态. 我认为,书中所介绍的寻找过渡态(书上称为转折点)的方法既麻烦,又无普遍意义.本文将提供一种求解这类问题的新方法.此法有其严格的理论依据,又很简单,还具有普遍性. 新解法的理论依据是:理想气体的准静态过程曲线,是多变过程吸热与放热之间的过渡线,也就是说,线上的任一态…     

一种非常接近《卡诺循环》的循环

不久前,苏联发明了一种具有连续燃烧室的热力发动机(热机),其循环非常接近卡诺循环.这种发动机是由好几组同样的装置所构成.其中每一组装置都含有涡轮机、压缩机、冷凝器、热交换器、燃烧室和一对一大一小的并列的汽缸.大小活塞的运动是同步的,涡轮机与压缩机同轴(参见左下图) 当小活塞开始向下运动时,腔中压力下降;于是压缩机(3)的压缩空气便打开自动阀门,进而阀充满整个汽缸.由于途中经过的是冷凝器,因此整个过程都是在温度不变的情况下进行的。这样便得到了第一条等温线. 到了下面的死点后,小活塞便向上运动,汽缸中的压力亦随即升高.当这…     

在三万大气压内测量固态物质P-V关系的装置

本文详细地描述了在30000kg/cm²内测定物质P-V关系的装置及测量方法。采用了活塞式容器和机械压缩的方法进行测量。以KBr,KCl和铋在20℃时的压力相交点来标定容器内的压力,校正结果表明,容器内的压力和外力成很好的直线关系。容器和活塞等形变的校正是以光谱纯铁作为标准样品,在本容器内进行压缩试验,把测定结果和Bridgman的测定结果相比,找出差值作为样品在受压过程中,由于容器形变而引起的体积修正值。工作中,测量了一些材料在常温下的P-V关系。     

立方金属丝框架上的肥皂膜应成什么形状

在高中物理课本第二册中,第73节讲液体表面的收缩趋势。为了说明液体的表面积会收缩到尽可能小的程度,在图112中有这样一个图形,表示一个立方金属框架从肥皂液中取出时,肥皂膜最后形成的形状。实验表明,这个图形与实际情况不符,而应该成为本文图1所示     

"压缩气体做功,使气体温度升高"演示实验的改进

华东版初三物理教材 117页的演示实验 ,如图 1所图 1　实验装置图示 ,在一个厚壁筒里放一块浸透乙醚的棉花球 ,用力把活塞迅速下压 ,棉花球就会立即燃烧 .教师在做实验时 ,往往会出现活塞迅速下压后 ,棉花球并不燃烧的现象 ,同时还可看到筒中弥漫着大量的乙醚“白雾”.究其原因 ,是由于厚壁玻璃管内空气少 ,含氧气更少 ,当迅速压下活塞时 ,筒中产生大量的乙醚蒸气 ,混合气体中乙醚的浓度高于其燃烧的极限浓度 ,故乙醚不会燃烧 ,此时如马上再压第二次 ,第三次 ,则乙醚浓度将更高而无法燃烧 .这时须将活塞抽出 ,设法排出筒中气体 ,更换空气后 …     

对一种新型空气热机工作原理的分析

根据物理学原理对单缸单活塞空气热机的工作过程给出了一种物理解释.即:本实验所涉及热机的气缸中工质的状态参量要用3组pVT来表示(气缸工质分为3段),尽管3段空气柱的压强p始终保持相等,但3段空气柱的V、T并不保持相等.在单一活塞运动时,局部空气柱状态参量的变化具有热机效应,部分吸热被转化为对外做功,完成了热机循环.     

以一维谐振子势阱中的单粒子为工质的量子热机性能分析

建立了以一维谐振子势阱中的单粒子为工质的量子热机模型.当势阱壁宽度和粒子的量子态缓慢改变时, 该热机类似于经典卡诺热机对外做功.假设势阱壁移动速度非常缓慢并且考虑热漏, 推导出量子热机循环的输出功率和效率等重要性能参数的一般表达式.通过优化分析, 获得了热机循环中各主要性能参数的最佳优化值和优化区间.     

关于理想气体任意准静态过程吸热、放热问题的来稿综述

一、前言 在热力学过程的分析中,如果已知系统的过程图线或过程方程,如何判别任一元过程中吸热还是放热?这是一个有意义的问题.尤其是在循环过程效率η的计算问题中,由于决定η值的Q1和Q2分别是过程中单纯吸热部分和单纯放热部分的算术和而非一段过程中吸热放热的代数和,因而如何正确地判别各段过程中吸热、放热的问题就成为计算热机效率问题的关键. 最近几年来,本刊收到论述理想气体在任意准静态过程(本文论及的过程均属准静态过程)中吸热、放热问题的文章或来信共21篇(已发表两篇).来稿中有的是从不同角度采用不同方法提出判别法则,有的…     

基于配准递进补偿的相位恢复

针对光强传输方程法在部分相干光场相位恢复过程中,由于CCD采集频率与LED发光频率不同步导致恢复的相位出现黑白相间的条纹,以及机械移动造成采集角度的偏差所导致的相位结果错误等问题,提出了配准递进补偿算法.首先,对所采集的具有一定角度偏差的三幅强度图进行角点检测和互相关匹配,并去除错误点对从而得到变换矩阵进行图像变换以纠正原有的偏差.同时,由于照明光波的缓慢动态变化与其低频分量相关,在新的配准图像中进行初次补偿以改善照明频闪效应.然后使用光强传输方程求解得到样品的初始相位.为了解决初始相位边缘出现的光晕,再次对恢复的相位进行补偿以突出样品的关键信息.搭建了真实光路系统进行实验验证,结果表明所提方法在纠正角度偏差的同时改善了频闪效应.微透镜阵列实验中,恢复的结果与实际结果相对误差为1.7%,证明了所提算法的正确性与有效性.     

介绍两个用投影仪演示的电学实验

一、演示平行载流导线的相互作用 制作:见图1说明.所给尺寸仅供参考,可根据投影仪大小而定.为使两平行导线之间的距离可调,ABCD四个接线柱在有机玻璃框架上应能左右稍许移动,CD之间以铜片短接. 演示:当由AB接入蓄电池时,可演示异向电流互相排斥;当把AB也短接,由AC接入蓄电池时,可演示同向电流互相吸引.这些均可通过投影仪在银幕上观察. 二、演示洛伦兹力 制作:用直径约 8cm的塑料瓶盖,锉去顶部,把圆圈粘在有机玻璃板上构成圆槽,再如图中说明做好二个电极. 演示:槽中倒入淡食盐水,由AB接入6V蓄电池.电流方向是辐射状地流向圆周或者相反…     

相位测量轮廓术（PMP）中光场非线性误差分析

在相位测量轮廓术( PMP)中，探测器的非线性响应是导致测量误差的重要因素.对该误差进行了理论分析和计算机模拟,比较了几种相移算法对这一误差的抑制能力，模拟结果与理论分析的结果一致.提出一种存在非线性误差时光强函数的几何描述方法，采用帕斯卡蜗线描述二阶非线性光强函数，这是一种用角度射线与帕斯卡蜗线交点在横轴上的投影长来表示相对光强的几何模型，形象地表示了探测光强与光栅移动角度的关系，以及非线性误差存在和不存在时的光强变化.同样，文中采用准卡西尼卵形线蜗线描述三阶非线性光强函数，用同样的方法形象地表示了在存在三阶非线性时探测光强与光栅移动角度的关系，以及非线性误差存在和不存在时的光强变化,可为实际应用中合理地选择算法和直观的评估非线性导致的光强变化提供帮助.     

这是一幅不受光控的示意图

非农机专业适用的“全国中等农业学校教材《物理》”是目前全国中等农校正在使用的课本,该书第221页图12-7是一幅利用光电效应控制电动机工作的示意图，如图1所示．按照课本第221和222页所述，该图表示的控制过程是：“当光照在光电管上时，光电管电路中产生微弱电流。     

对反射式全息照相基元全息图的讨论

目前在一些教材中讨论反射式全息照相实验原理时,使用的反射式全息照相基元全息图,都与实际光路不符。究其根源,乃是因套用J.W.顾德门著《付里叶光学导论》的有关部分所致。该书在论述反射式全息图的理论基础时,参照的是厚膜全息基元全息图,而该图是说明透射式全息图成象原理的,与反射式全息照相实际光路并不一致。其根本不同点,在于实际光路是将物光和参考光从干板两侧引入,但基元全息图却从同侧引入。本文给出了改进的基元全息图,以弥补反射式全息照相实验原理的不足。一、反射式全息照相实际光路及所套用的基元全息图反射式全息照相通常采用下面两种光路,其一,为一般光路(图1);其二,为特殊光路(图