关于理想气体卡诺循环的一点注记

在证明理想气体卡诺循环的效率时,一般教科书都利用理想气体的绝热过程方程 常数(或与其等价的方程),但是这一方程是在假定y为一与温度无关的常数下得到的近似方程,利用了上述近似方程容易使人怀疑证明的结果是否也有近似的性质.答案自然是否定的,本文提出一种改进了的证明,其中只利用热力学第一定律和理想气体的定义.从而避免了 中含有近似成份的不正确想法。 证明如下: 考虑理想气体的卡诺循环如图(1) (1)1→2.等温膨胀过程.由第一定律和理想气体的内能仅为温度的函数可知。在这个过程中系统内能不变,系统对外作的功等于系统从热源T1中吸…     

非理想气体的卡诺循环

1提出问题 可逆卡诺循环的效率η=1-T2／T1（1）是不依赖于工作物质的，但一般的普物教材均是利用理想气体作为工质而完成该式的证明，这样容易使人怀疑用其它工质是否也能得到同样的结果．下面分别由范氏气体绝热方程及熵表达式加以证明．并加以讨论．     

大学物理热学教学的几点释疑

文章针对大学物理热学教学,选取了最概然速率与最概然动能的关系、卡诺循环效率的非近似证明、范氏气体的内能与热容量等3个典型问题进行拓展性延伸讨论与重点释疑。结果表明:最概然速率vp所对应的动能εv(p)不等于最概然动能εp的根本原因在于二者所对应的统计间隔不同;只用热力学第一定律和理想气体状态方程推导出卡诺循环的效率,能有效解决精确结果被近似化的尴尬;范氏气体的定压摩尔热容量不遵从迈耶公式,也不再是一个常数,而是与温度和体积呈现相对复杂的非线性关系。本文对突破热学教学难点,进一步理解热现象的物理本质有很好的开启作用。     

范德瓦尔斯气体的卡诺循环效率

以范德瓦尔斯气体为工作物质推导出的卡诺循环效率,只与热源的温度有关,与工作物质是否是理想气体无关.     

关于“关于克劳修斯等式证明的再讨论”的讨论

指出"关于克劳修斯等式证明的再讨论"一文论证过程中存在的问题,提出了一种在相邻卡诺循环之间过渡的循环路径,并证明了用若干个卡诺循环逼近任意可逆循环的可行性及其等价性。本文的研究支持主流热学教材中"用若干个完整的卡诺循环去分解任意循环,相邻的两个卡诺循环之间的重叠部分在两次循环中相互抵消"的论证方法。但现行教材的论述过程确实存在过于简略、不够严谨的问题,本文在阐明用卡诺循环分解任意循环的"等效性"内涵的基础上,采用泰勒级数展开及极限理论等高等数学方法,完善了克劳修斯等式的证明过程.     

理想气体的定义

理想气体的定义是一个有争议的问题，本文讨论了物理概念定义的形式，并证明可以仅用理想气体状态方程完整地给出理想气体的定义、同时，也对一些有争议的理想气体的定义作了说明和解释。     

昂尼斯气体绝热过程方程推导及验证

利用热力学第一定律及能态方程推导得到昂尼斯气体绝热过程方程,利用所得方程对理想气体和范氏气体绝热过程方程形式进行了讨论,最后讨论了昂尼斯气体卡诺循环效率.     

关于制冷机制冷系数ε的讨论

通过对理想气体卡诺循环的工作过程和一般致制机的工作过程的比较,对制冷机的制冷系数进行了研究,从而对卡诺逆循环和制冷系数有较全面的认识。     

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.     

关于克劳修斯等式证明的再讨论

文章研究了克劳修斯等式的证明方式.发现一些主流热学教材中的做法是用若干个完整的卡诺循环去分解任意循环,认为相邻的两个卡诺循环之间的重叠部分在两次循环中抵消.利用简化的分解图证明了这种分解是有问题的,其结果是工质无法在两个相邻的卡诺循环之间过渡.指出两个卡诺循环之间的重叠部分根本未曾被经历,并无＂抵消＂之说.正确的做法是用若干个卡诺循环＂局部＂去对任意循环进行分解,工质先依次经历各个＂局部＂的高温部分,再按相反的顺序经历其低温部分.基于这种分解,重新证明了克劳修斯等式.     

关于磁卡诺循环的一点注记

本文指出，《大学物理》１９９３年第１期“磁卡诺循环”一文中计算磁卡诺循环的功和效率时，引用杜隆－珀替定律是多余的，并提出一种改进的算法。同时还作了较普遍和深入的讨论，使问题更加清晰。     

"卡诺循环"教学中的潜科学分析

本文以卡诺循环教学为例尝试对其进行了潜科学分析，分析了卡诺循环这一重要理论成果提出的过程以及卡诺研究此问题的方法．我们认为，在大学物理教学中，根据不同的内容，恰当地实施潜科学分析将有助于培养学生的科学素质，特别是原始创新能力的培养。     

关于量子理想气体吉布斯定理的证明

量子理想气体不遵守焦耳定律，它的吉布斯定理需要重新证明，本文将针对弱科并的情况给出具体证明。     

关于卡诺循环P—V图的正确画法

本文讨论了卡诺循环过程的特点，指出了一些文献［１］－［６］中卡诺循环ρ－Ｖ图的问题，并给出了修正意见．     

任意循环过程效率极限证明之我见

本文给出了在任意循环过程效率极限的证明中，为什么可以把任意可逆循环用一系列微小的可逆卡诺循环来代替的一种较为理想的解释方法，并指出了个别教材在证明中所存在的不妥之处。     

任意循环的卡诺循环分解

指出任意循环的两种卡诺循环分解的极限都趋于原来的循环，一些献中关于其中一种分解不趋于原循环的证明是欠妥的。     

再谈任意循环极限效率的p-V图证明

在ｐ－Ｖ图上用外切卡诺循环的方法证明任意循环的极限效率更为简单明了．     

饱和蒸气与理想气体

关于饱和蒸气，在高中物理教材［１］中特别强调地指出“理想气体状态方程对饱和蒸气完全不能适用”，但是在大学“热学”［２］、“热力学·统计物理”教材中，却未加验证地在一些地方将饱和蒸气看作理想气体．这显然是相互矛盾的。因此学生常常提出问题，究竟理想气体状态方程对饱和蒸气是完全不能适用呢，还是在一些条件下可近似适用？本文用事实说明他和蒸气和理想气体一样，在较稀薄的情况下，可近似地遵从理想气体状态方程，而中学教材中的提法是欠妥的．     

关于不可逆卡诺循环

本文指出，“不可逆卡诺循环”（见《大学物理》１９９２年第２期）一文中所介绍的不可逆卡诺循环是Ｅ１－Ｗａｋｉｌ在１９６２年的贡献，并且这种模型与实际热机特性不符，因而是不完备的，最后给出了一种较为完备的不可逆卡诺热机械型及其基本优化公式。     

“关于不可逆卡诺循环”一文的一些问题

“关于不可逆卡诺循环”一文的一些问题《大学物理》１９９５年第６期刊登的“关于不可逆卡诺循环”一文［１］，有不少内容与事实不符，本文对此作些纠正．首先，文献［１］认为“ηＣＡ（即内可逆卡诺循环最大功率时的效率ηｍ）的真正最早导出者是动力工程专家Ｅｌ－Ｗ...