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。     

对循环效率的一个注记

一个系统并不总是在膨胀时吸热、在压缩时放热，因此循环效率公式η＝１－Ｑ２／Ｑ３中的Ｑ１和Ｑ２不能分别理解为是膨胀和压缩过程中的吸热和放热。     

浅析理想气体直线过程的吸放热

讨论了理想气体在直线过程中的吸放热特性对斜率和体积的依赖关系,分析了斜率的变化对吸放热转换点的影响,进而构造了直观反映吸热量Q、斜率k和体积V变化关系的三维空间.     

直线过程中吸放热问题的分析

本文讨论了包准静态直线过程在内的一般循环效率的计算方法，分析了常出现错误的原因所在，指出直线过程中由吸热变为放热时转折点的温度与该过程中最高温度点并非一回事；一般的循环效率应与工作物质种类有关。     

每期一题(工科大学物理试题选登)

一定量的理想气体,经历一个准静态过程由A态变到B态,在PV图上该过程曲线为曲线AB.曲线AB与绝热过程曲线CD相交于E点,如图.试证明:该准静态过程为吸热过程.(解答见第10页)每期一题本期解答 证:过A点作一绝热过程曲线尸G‘,如图所示.由热力学第二定律可知,曲线尸G与CD不可能相交.因此,曲线FG一定在cD的下方,过B点作一等容线,它与绝热线FG相交于H.根据热力学第一定律,对于4B过程,气体吸的热钱,,、内能改变E。一E月与对外作的功W,。之间有 Q,*~百。一E月+w月。①而对于AH过程,口,H~O,则有 E。一E:+w,二~0②①一②得 Q月。一E刀一…     

图解热传导

在热传导过程中,高温物体放热,低温物体吸热,在不计热损失时,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,高温物体放热降温,低温物体吸热升温,当高温物体的温度和低温物体的温度相等时热传导停止.     

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。     

不可逆卡诺热机的最大功率

经典热力学把卡诺热机视为可逆机．由于可逆机以无限缓慢的速度进行工作，所以可逆卡诺热机的功率为零．这当然是脱离实际的．近年来不少人开展了有限时间热力学问题的研究．他们考虑了卡诺热机的吸热、放热过程中所存在的不可逆性，研究了热机性能的优化问题，从而导出了最大功率．这在理论上是前进了一步．然而，仅仅考虑吸热、放热过程中的不可逆性是不够的，还应考虑压缩、膨胀过程中的不可逆性．本文对卡诺热机中的不可逆性进行了全面分析。研究表明，与吸热、放热过程中的不可逆性不同，压缩、膨胀过程中的不可逆性对热机性能的影响不存在优化问题，但是存在最大限度的问题．一旦压缩、膨胀过程中的不可逆性超过了这个限度，功率就会变为零．     

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.     

AIM Study on the Reaction of CH2SH Radical with Fluorine Atom

采用MP2(Full)/6-311G(d,p)、QCISD(T)/6-311++G(2df,p)和B3LYP/6-311G(d,p)方法研究了CH2SH自由基与F原子的反应．F原子通过进攻自由基上的C原子或S原子形成三种不同的反应通道．计算结果表明F原子进攻自由基上的C原子生成CH2S和HF为主要的反应通道．对反应进程中若干关键点进行了电子密度拓扑分析,找到了该反应的结构过渡区(结构过渡态)和能量过渡态．计算结果表明,对于比较显著的吸热或放热反应,其结构过渡区范围很小,对于吸热或放热不太显著的反应,结构过渡区范围较大.     

理想气体任意准静态过程吸放热研究

在p-V图中任意给出一条理想气体过程曲线,怎样判定它是吸热还是放热过程?或者是复杂的多变过程?这是一个值得研究的问题.一、微元过程为了叙述方便,假设给定的理想气体系统处于p-v图中点a所对应的状态。我们先研究所给理想气体系统在任一微元过程中与外界交换的热量. 过a在p-V图中作出所绘系统的等压线、等容线、等温线和绝热线,这些过程曲线把p-V图分成了八个区域,如图1所示. 理想气体经过状态a所进行的各类微元过程可以分为以下三类,我们分别研究之.1.沿等压线、等容线,等温线或绝热线进行的过程. 这些过程的吸放热情况,各类教材均有论…     

准静态和动态加载对裂纹扩展阻力曲线的影响及其关系的研究

对典型压力容器用钢Q345R预制裂纹夏比冲击试样进行示波冲击试验,得到了Q345R钢的载荷-位移曲线,并根据试验数据,利用J积分增量方程和Schindler方法分别计算得到Q345R钢在冲击加载下的动态裂纹扩展阻力曲线(J-R曲线)。然后将动态J-R曲线和准静态加载条件下试验得到的J-R曲线进行对比发现,动态加载条件下的J-R曲线高于准静态加载时得到的结果。最后,建立了动态和准静态加载下J-R曲线之间的关系式,对工程应用具有重要的参考意义。     

准静态过程的教学探讨

热力学的内容是以准静态过程的研究为基础的.在大学物理教材中,通常都强调准静态过程的进行一定是无限缓慢.不少教材以气缸中活塞移动为例来说明时,还特地指出,为了使气体在整个过程中处于平衡态,必须使活塞移动的速度非常小,小到以零为极限.如果只强调这点,不进一步说明“缓慢”的意义,往往使人以为它是与实际过程毫不相干的纯粹抽象.同时,因为准静态过程可以用P-V图上曲线表示,而非静态过程是无法在产P-V图上表示出来的(见图一).但是,以后在讨论循环过程时,又常以实际的内燃机、蒸汽机为例,作为准静态过程,在P-V图上计算循环效率.这样,…     

求解热循环过程效率的一种一般方法

在普通物理热学课中,经常碰到求热循环过程的效率问题.热效率 ,要求出η,必须解算循环过程对外做的总功 A和从外界吸收的全部热量 Q[1].本文对于理想气体,从状态方程和热力学第一定律出发,给出求吸收的热量Q的一种一般方法。 设有n摩尔理想气体经过某种热循环,过程方程P=P(V)已经给出. 据热力学第一定律dQ=dU dA 其中,dQ为吸热,CV为定容摩尔比热,dT和dV分别代表温度和体积的微分. 由理想气体状态方程p·V=n·R·T(2)得 (3) 式(3)代入(1)式得 对于理想气体,CP=CV R CP表示定压摩尔比热. (4) 下面分两种情况讨论 i)当dV>0时,欲使d…     

萘的熔化过程实验的改进

学生亲自观察体验晶体在熔化与凝固的过程中虽然吸热或放热但并不升温或降温这一事实很有意义.然而,这个实验不易成功,主要原因是萘受热不均匀.因此,常采用搅拌或加入热的良导体等办法解决这一问题.改进之后,实验虽有所改善但还是不甚理想.下面介绍一个制作容易,操作简单,实验可靠的改进实验.     

热学问题二则

1.一很长的细管与一长度为l的粗管成直角地焊接在一起,如图所示 (见21页)。将细管垂直插入密度为pf的液体中,再把水平粗管的末端密封起来。随后,使该装置以匀角速度ω绕垂直细管旋转。已知外界大气的压强与密度分别为Pa和pa,温度保持不变,并认为空气是理想气体,求液体在垂直管中上升的高度。 (忽略空气密度随高度的变化,不计毛细现象和表而摩擦。) 2.热机在一循环中对外作功为A,从热源吸热为Q1,则其效率;致冷机在一循环中接受外功为A(>0),从冷源吸热为Q2, 则其致冷系数　。设在致冷循环中工质高温热源放热为Q1(>0),看来ε又可写作: (上接…     

P-V图的妙用

热力学第一定律是包括热量在内的能量守恒和转化定律。它指出:外界传递给系统的热量Q,一部分使系统的内能E增加,一部分用于系统对外做功A.其公式为 Q=△E A(其中 △E=E末-E初)符号规定:系统吸热,Q为正,放热为负,系统内能增加,△E为正,减少为负;系统对外做功,A为正,外界对系统做功,A为负.[1] 热力学第一定律是热力学的基本定律之一,应用十分广泛.但在应用该定律公式时,不少学生往往对热量、功以及内能变化三个量的符号混淆不清,运算经常发生错误.怎样才能使学生克服符号的差错呢?我觉得,只要在5!导学生掌握热力学第一定律的物理实质的…     

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.     

热力学中的循环问题的讨论

通过对热力学中的卡诺循环、三角形路径的循环以及半圆形路径的循环过程的讨论，探索吸热和放热的位置的转换点，从而正确地计算系统做功、效率等．