焦耳效应与焦汤效应的关系

关于焦耳效应与焦汤效应的关系,有的教科书中有如下的分析[1] 把焦汤系数aJT写成两项之和:aJT=第一项表示实际气体与焦耳定律偏离引起的贡献,第二项表示实际气体与玻意耳定律偏离引起的贡献.对焦耳定律的偏离使实际气体在节流膨胀后变冷;对玻意耳定律的偏离则既能致冷也能致温. 实际气体对玻意耳定律和焦耳定律的偏离井不独立,因此不宜把(1)式右方第一项看作焦耳效应在焦汤效应中的贡献. 焦耳实验研究气体绝热自由膨胀时的温度效应,焦汤实验研究气体绝热节流膨胀时的温度效应.两种过程的差别是前者气体的内能不变,后者气体的内能有变化.所…     

理想气体在绝热膨胀时温度降低的微观解释

理想气体在绝热压缩时温度升高，在绝热膨胀时温度降低，这是能量守恒的结果．本文从气体分子运动论的观点，提出了理想气体在绝热膨胀时温度降低的微观解释．     

理想气体在绝热膨胀时温度降低的微机解释

理想气体在绝热压缩时温度升高，在绝热膨胀时温度降低，这是能量守恒的结果，本从气体分子运动论的观点，提出了理想气体在绝热膨胀时温度降低的微观解释。     

做功改变内能实验演示仪

针对教材中做功改变内能的实验中存在的问题,提出了2个改进方案.首先利用数字温度计记录封闭气体的温度变化,进而得出气体压缩或膨胀时,内能的变化规律.其次,将红色激光笔照射在封闭气体中,当气体对外做功时,可清晰地展示出激光光路,说明空气中有小液滴形成,进而得出此时内能减小、温度降低的结论.     

固体材料在近平衡态下的热物理特性

在所推导出来的固体材料定应变热容，内能，熵公式的基础上，分析了材料的德拜温度、格律乃森系数、线热膨胀系数等热物理特征参量与固体材料内能、熵之间的关系，给出了相应的数学物理公式。     

气体的体积绝热变化演示实验的改进

通常演示气体绝热膨胀的实验是按图1所示进行的。先用打气筒将空气压进盛有少量乙醚的密封玻璃瓶里,稍等片刻,打开活栓K,使瓶里被压缩的气体迅速膨胀,随之瓶里的剩余气体温度下降,致使乙醚蒸汽凝固成雾,借此显示气体的体积作绝热膨胀时温度下降的现象。用此实验装置时,存在着下面几个缺点:1.现象的发生太快,难以使学生观察到全部过程;2.重复实验时,操作过繁;3.不能演示绝热压缩过程;4.每打开一次活栓,不可避免地要损失一些乙醚。     

液化法和液态气体的应用

一、液化法的演进早在十七八世纪时,欧洲已有科学家知道有些气体可以用压强及降低温度使之液化。早期的致冷法大致可分为二类:(1)先把空气压缩至数个大气压然后使它迅速膨胀,压强降低,气体的温度也同时下降(气体在压强下膨胀时作外功,须吸收热量,若与外界绝热,则只能由气体本身吸收热量,因之气体温度降     

低温与室温氢团簇流注入HL-2A装置加料效果比较

HL-2A装置超声分子束注入系统和带有低温冷阱的分子束阀门结构如图1所示。用于产生氢团簇的阀门是由美国通用阀门公司的产品（General valve series99），该阀门的喷嘴直径为0．2mm，阀门出口至边缘等离子体的距离为1．28m，低温冷阱灌人液氮冷却阀体和工作气体。本实验氢团簇是在气体射流基础上建立的，一定压力的真实气体通过小孔进入真空室绝热膨胀，导致运动气体显著冷却，原子或分子之间的相互作用力在低温状态下变弱，一个可能的结果是形成团簇。团簇的形成主要决定于气体的温度和压力，还有喷嘴的形状和尺寸，范得瓦尔斯力或原子键的强度等。目前尚无严格的理论预言团簇如何由气体射流自由膨胀而成。但是，还是有一个经验定标的参数T，称为哈竞那（Hagena）参数，用于描述团簇的形成。     

低温容器高真空多层绝热性能分析

高真空多层绝热性能对于低温容器的应用与安全至关重要。文中依据逐层导热计算模型,对高真空多层绝热低温容器的气体导热、间隔材料的固体导热和反射屏的辐射换热进行了分析计算,给出了多层绝热层中每一层的温度分布情况,气体导热、固体导热及辐射换热所占的比例,换热系数随层数的变化情况,以及真空度对绝热性能的影响,为提高高真空多层绝热性能提供了理论依据。     

对气体等温气压公式的修正

用理想气体的多方过程方程取代等温过程方程，推导出气体处于多方平衡过程时的气压公式，该公式是对气体等温气压公式的一种很好的修正．对多方指数”等于1，1．1，1．2，1．3，1．4等5种不同情况分别给出了大气压强随高度的变化曲线．此外还讨论了考虑到重力加速度随离地面高度的变化后对气压公式的修正．     

自制简易做功改变内能实验器

在以前的中学物理教材及教学中,"压缩气体做功,气体内能增大"与"气体膨胀对外做功,气体内能减少"是两个独立的实验,分别采用"压缩引火仪"与"气体做功内能减少实验器"两套实验装置.实验装置结构复杂,操作繁琐,成功率不高.每次实验都要消耗硝化棉、酒精等材料并且排放硝化棉燃烧后形成的有毒废气及酒精蒸气,不利于环保.     

弱简并理想费米气体,玻色气体混合后内能的变化

本文讨论弱简并理想费米气体、玻色气体等温混合，由于气体粒子数密度的突变，引起在量子范围内压强和内能的突变。从与经典情况对比得知，只有和气体粒子数密度有关的量，当相应粒子数密度突变，才会发生这种突变．     

热力学中的相对论变换

以洛伦兹变换为基础讨论了理想气体体积、 压强、 内能、 温度、 熵等热力学量的相对论变换, 并从理想 气体状态方程和理想气体摩尔热容的角度说明了普朗克、 爱因斯坦和德布罗意给出的相对论温度变换更加合理     

气体绝热压缩和绝热膨胀的演示

在中学物理教学中 ,通常是压缩空气点燃硝化棉或白磷来显示空气绝热压缩时温度升高 .因空气压缩引火仪活塞极易磨损 ,实验成功率不高 .而且操作时 ,具有一定的危险性 .笔者使用实验室常用的两用气筒、热敏温度计、压强计及三通管和橡皮管等器材 ,组装成如图 1所示的实验装置 .它不仅可以演示气体绝热压缩时温度升高 ,而且还能演示气体绝热膨胀时温度降低 .实验效果直观、显著 ,操作简单、安全 .图 1　实验装置图1.演示电表　 2 .压强计　 3.橡皮管4.热敏温度计　 5 .三通管　 6 .两用气筒组装时 ,把三通管的三端用厚橡皮管分别与两用气筒的…     

液体的内压和内能的统计热力学理论

利用分布函数理论导出了液体的内能和内压公式。液体的内压和过剩内能可以表示成体积的幂级数形式,其中的系数可以用多体相互作用势和多体径向分布函数表出,它们仅仅与温度有关。讨论了液体仅存在第n次多体相互作用势情的内压和过剩内能的表达式,结果与Egelstaff的微扰理论结果具有相同的形式,不仅给出了相应参数的表达式而且适用于多体相互作用较强的情形,定义了物性参数α（T）和m,得到的液体过剩内能和内压的表达式与Frank实验结果具有相同的形式,其结果不仅给出了参数α（T）和m的表达式,而且指出了Frank的过剩内能和内压公式只适用于参数α（T）和m与体积无关的液体。     

广义不确定性原理下费米气体低温热力学性质

在考虑到广义不确定性原理时, 统计物理中的态密度必须做出修正, 这导致对传统统计物理的所有结果都有不同程度的修正. 在高能、高温条件下, 此修正是颠覆传统观念的, 在低温条件下, 也有一定的修正. 研究了低温条件下考虑到广义不确定性原理时, 理想费米气体和具有弱相互作用费米气体的热力学性质, 分别给出理想费米气体和弱相互作用费米气体的化学势、内能和定容热容的解析表达式, 并以铜电子气体为例进行了具体数值计算, 将计算结果与不考虑广义不确定性原理时的费米气体的热力学性质进行了比较, 探讨了广义不确定性原理对系统热力学性质的影响. 考虑到广义不确定性原理后费米气体的化学势、费米能和基态能增大, 热容减少, 内能随温度的增加先增大, 到某一温度(对于铜电子气体, T/T_F0～0.3)时, 增值为零, 温度再增加内能减少. 这些修正的具体数值主要由粒子数密度决定, 粒子数密度越大, 修正越大.     

实际气体内能的另一求法

利用统计理论导出实际气体的内能公式，较传统方法的结果物理含义更清晰．     

理想气体压强与内能的关系式的证明和讨论

由于粒子的动量能量关系不同，在理想气体的压强和内能之间存在有不同的关系．本文用统计力学的基本方法证明，对于由动量能量关系为з＝ｂｐｓ的粒子组成的气体，其压强和内能的关系为ｐＶ＝ｓ／３Ｕ上述关系对于经典气体和量子气体都是成立的。     

人工影响降水的物理原理

我国旱涝灾害频繁,每年经济损失巨大,年年又防汛又抗旱,因此人工影响降水意义重大,本文结合物理教学,阐述人工影响降水的物理原理． 一、云的形成 云是漂浮在空中的小水滴、冰晶或者它们的混合物．由于大气压强随高度增加而降低,因此当地面暖湿空气上升时会发生绝热膨胀而冷却．又由于液体饱和蒸气压随温度的降低而降低,某温度下空气相对湿度等于空气中实际水蒸气分压强与该温度下饱和蒸气压的百分比,因此暖湿空气上升、绝热膨胀而冷却后相对湿度增加．另外,饱和蒸气压的大小还与液面形状有关,凸液面上方饱和蒸气压比平液面时大,…     

简谐势阱中理想Fermi气体的有限尺度效应（英文）

在定义特征长度的基础上,应用Euler–MacLaurin公式,研究了三维简谐势阱中有限理想Fermi气体的热力学性质.给出了具有有限尺度效应修正的化学势、内能、压强张量与状态方程和热容量的解析表达式,分别就强简并和弱简并的情况进行了讨论.揭示了简谐势阱中有限尺度效应的实质以及与处于D维容器中的不同,指出了简谐势阱中的有限尺度效应使得热力学量减小,压强的各向同性(或各向异性)取决于简谐势的各向同性(或各向异性),T=0K时费米能和基态内能在满足一定边界条件时分别存在一个极大值.