热力学函数关系的新思考

应用热力学函数关系可以直接计算和推导其他的复杂关系式,在整个热力学理论中具有重要作用．本文设计了用“十”字法记忆四个基本全微分关系;用“一”字法记忆麦克斯韦关系．将这两种方法有效的结合起来对于记忆全微分关系和麦克斯韦关系．更加方便、简捷和实用．     

耗散系统的准热力学模型

以具有自治系统一般形式的运动方程及其相应的Fokker-Planck方程为出发点,确立了一种适应面比较广的耗散系统的准热力学模型.定义了与驱动项f相共轭的函数X,取代作为上述运动方程的自田变量x(x可代表某种输出或化学反应的产物).以状态参量f,X,C(C为控制参量)对照参量p,V,T,得到一系列涉及准热力学函数及其导数的基本关系式,它们与传统热力学是一一对应的,最后给出一个应用范例. 关键词：     

各种系综可以不等价

在统计物理理论中,因为在传统理论中有系综等价的严格证明,因而人们通常习惯于使用等价的思想方法做一些理论工作,以及选择最便于计算的系综来研究热力学性质.正则系综最便于理论计算,微正则系综最便于数值计算,巨正则系综计算量子气体的热力学性质最简单,因此,现有的新老教材中一般只讲这三种系综.但早在1970年有学者提出在相变点附近具有长程相互作用的系统正则系综与微正则系综不等价,近年又有学者提出此时短程相互作用的系统两系综也可不等价,且不等价的研究成果越来越多.因而更新观念和统计热力学教材势在必行.本文仅以一平均变量之间存在关联的简单系统为例,说明这种"关联"也会导致系综不等价.     

热力学第二定律的教学设计

热力学第二定律在工程建设领域、生命科学和生活节能中应用十分普遍而且起着巨大的指导作用,是 学生学好专业课程和在今后从事专业工作必须掌握的理论知识. 但由于这部分内容的概念抽象, 原理费解,实际教 学效果不是很好. 笔者结合多年教学实践提出了一个关于热力学第二定律的教学设计方案     

浅谈麦克斯韦热学关系式的记忆与应用

麦克斯韦热学关系是热力学中非常重要的公式,应用极其广泛.但由于涉及数学中的偏导数且变量交替出现,使得公式相似,学生们很难记忆.文中将给出一个简便的记忆方法———顺序图形法,并给出应用麦克斯韦热学关系的例子.     

闭合电路的图象描述

为了使知识具有系统性、灵活性,有利于拓展学生思维,培养学习方法以至学习能力的提高.我们借助物理函数图象形象直观,清晰明了等特点辅助闭合电路的教学,可将描述闭合电路的比较抽象的物理量之间直接和间接的关系清楚地从图象上直接显示出来,使教学效果得到明显改观.它有利于讲清物理规律的内涵和外延.这种方法手脑并用,既是学习的过程,又是应用知识的过程,便于学生深入细致地领会和掌握知识,并且使知识系统化.     

由余函数的特性函数求范德瓦耳斯气体的热力学性质

本文以范德瓦耳斯气体为例，介绍由热力学余函数的特性函数内压能来计算实际气体的热力学余函数和热力学性质．并指出这方法是一种既简便又有效的计算热力学函数的方法．     

纳米多晶体的热力学函数及其在相变热力学中的应用

以往关于纳米材料热力学的研究，绝大多数以界面的热力学函数表征整体纳米材料的热力学性质，这种近似处理，对于尺寸超过几十纳米的较粗纳米材料，在相变热力学中对特征转变温度和临界尺寸等重要参量的预测，将导致很大误差. 应用“界面膨胀模型”和普适状态方程，研究了纳米晶界的热力学特性，进一步发展了纳米晶整体材料热力学函数的计算模型，给出了单相纳米多晶体的焓、熵和吉布斯自由能随界面过剩体积、温度，以及晶粒尺寸发生变化的明确表达式. 以Co纳米晶为例，分析了界面与整体纳米多晶体热力学函数的差异，确定了相变温度与晶粒尺寸的依赖关系，以及一定温度下可能发生相变的临界尺寸. 关键词： 纳米多晶体 热力学函数 相变热力学     

分析热力学的应用：平衡态热力学中温度的相对论变换

用分析热力学的观点和方法研究了温度的相对论变换公式，得到了与Planck，Einstein和de Broglie完全相同的结果：T=1-β²T₀；分析热力学的特色和 优点是，在推演过程 中根本不需要δQ=1-βδQ₀这一可能引起争议的和p=p₀这 一显而易见的相对论变换公式，它们是作为附带结果出现的. 关键词： 分析热力学 相对论热力学 平衡态热力学 热力学基本Poisson括号     

LaNi5储氢过程的热力学分析

分析了LaNi5储氢过程的热力学平衡关系,根据平衡状态下的热力学函数,导出了能够完整描述整个实验范围P-C-T关系的平衡公式.利用P-C-T平衡公式对不同温度下平衡压力与储氢量的变化曲线进行了拟合分析,计算并讨论了储氢过程中平衡反应的热力学函数.     

习题课教学需要“以点带面”

习题课是物理课的一种重要课型.通过习题课的教学可以帮助学生牢固掌握所学知识,增强学生的解题能力,同时也可以加强各部分知识之间的联系,使所学知识系统化、条理化;因此上好习题课至关重要.     

任意维固体的热力学性质的研究

精确地计算了n维固体的热力学函数、热容,讨论了极端高、低温近似时的结果;并将不同维数的热力学性质统一地由一组公式表达了出来.     

具有双旋转参数5维黑洞的Cardy-Verlinde公式

对具有双旋转参数的5维时空中,黑洞视界的热力学参量与宇宙视界的热力学参量进行了研究 .发现宇宙视界的熵能写为Cardy-Verlinde公式的形式,而黑洞视界的熵要写成Cardy-Verl inde公式的形式,必须用Abbott 和Deser的方法,计算具有双旋转参数5维黑洞的质量.通过研究,给出了具有双旋转参数5维黑洞各热力学参量之间满足的关系式,即热力学第一定律的微分式. 关键词： Cardy-Verlinde公式 Casimir能量 de Sitter时空     

热力学第二定律演示仪

在热力学统计物理学的学习中，我们曾经学过十分重要的两条定律，即为热力学第一、第二定律，并且进行了这两个定律的实验演示。本主要介绍一种效果十分显的热力学第二定律演示仪。     

四种母函数之间的关系及相应的正则变换

本文指出了四种不同的母函数之间的关系，并介绍了正则变换公式的一种简便的记忆方法。     

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…     

润湿现象和毛细现象的热力学描述

应用多组分、多界面系统的热力学基本公式,对沾湿、浸湿、铺展、毛细现象等进行讨论,所得结论与传统方法一致。     

例谈曲线运动中分析力与运动关系的重要性

力与运动的关系是高考大纲中要求学生重点掌握的主干知识,几乎贯穿了中学物理力学和电磁学部分的所有章节,地位十分重要;学生在学习牛顿运动定律这一章时也都会比较重视．但不少学生由于并没有真正理解,所以在学习其他章节时往往就会忽略对力与运动关系的分析,造成理解不透,掌握不牢;在学习曲线运动、万有引力两章就会很明显地出现上述问题．     

苯的硝基和叠氮基衍生物热力学性质的构效关系

苯的硝基和叠氮基衍生物是一类重要的含能材料,为了揭示其热力学性质与分子结构之间的关系,采用第一性原理进行了计算研究。通过计算平衡电负性连接指数,结合分子结构描述符,对苯的硝基和叠氮基衍生物的热力学性质建立了构效关系模型。模型检验结果表明,构建的模型具有良好的稳健性和预测能力,所得模型为苯的硝基和叠氮基衍生物的爆轰参数计算和分解机理研究提供了一种快速的热力学性质预测方法。     

LaNi5储氢过程的热力学分析

分析了LaNi₅储氢过程的热力学平衡关系，根据平衡状态下的热力学函数，导出了能够完整描述整个实验范围P-C-T关系的平衡公式. 利用P-C-T平衡公式对不同温度下平衡压力与储氢量的变化曲线进行了拟合分析, 计算并讨论了储氢过程中平衡反应的热力学函数. 关键词： 5')" href="#">LaNi₅ 热力学 P-C-T 关系')" href="#">P-C-T 关系