热力学第二定律的新表述

 在热力学中,热力学第二定律处于核心地位,是热力学的重要理论基础.这个定律有很多系统的表述,其中最常用的形式是开尔文表述和克劳修斯表述,作为状态函数的熵就是根据这一定律确定出来的.引入熵概念以后,可以得出热力学第二定律的数学表示dS≥δQ/T和熵增加原理△S≥0.本文给出了热力学第二定律的一种新的表述,由它可以很容易得到绝对熵和温度的定义,以及dS≥δQ/T和△S≥0.     

含内热源多孔介质中的混合对流

本文用数值及解析方法分析了含有内热源的竖直多孔通道中的混合对流,通道的两个壁面可维持不等的温度。计算了不同情况下通道中的流速、温度及热流量分布,结果表明,由:]:不同的壁温及内热源的自然对流效应,在两个壁面附近均可能出现流动倒流区,并向下游内部扩展直到“稳定”。数值计算可确定倒流初始出现的位置及发展规律。随着内热源强度的增加,倒流区将向上游移动。而FDF理论分析可得出一个壁面(冷壁)或两个壁面均出现倒流的判断准则。     

余热驱动热变换器海水淡化系统性能研究

本文构建了一套余热驱动的热变换器海水淡化系统,系统的废水造水比达到0.0946,较参比系统提高49%。分析了海水温度、热源水入口温度和加热蒸汽温度的变化对系统性能的影响,结果表明随着海水温度升高,系统的废水造水缓慢减小后急速下降;随着热源水入口温度的降低,废水造水比缓慢减小后急速下降;加热蒸汽温度通过影响COP和海水蒸发器效数而影响废水造水比,在75℃时存在最佳值。热源水入口温度太低,海水温度和加热蒸汽温度太高均不利于系统的稳定。     

GaAs激光器激射波长和温度的关系以及温升的研究

一、概 述 研究激光器激射波长随温度的变化,在理论分析和实际应用中都有重要意义.这方面的工作还未见有过系统的报导.我们观察到了温度变化对应的波长移动对不同外延片的器件是各不相同的,在较高温度时还看到波长移动的斜率减小.用导带电子准费米能级的移动解释了这些现象. 脉冲工作的激光器在脉冲期间的加热主要由三个热源引起: 1.体电阻和接触电阻发热; 2.自发和受激辐射的吸收; 3.注入电子的非辐射复合. 这些热源分别作用在激光器的不同区域.第一个热源分布在整个体材料和接触电极上;第二个热源是靠近结的p边;第三个热源是作用在少数载…     

基于温度梯度分布的宽频带声聚焦效应

研究基于温度梯度分布的宽频带声聚焦效应. 利用两个恒温热源产生的温度梯度分布, 控制声波传播路径, 实现声波聚焦效应. 该机理源于温度场连续变化引起声折射率连续变化, 无反射能量损失, 具有宽频带及高聚焦性能等优点. 在此基础上, 分析入射声源频率、热源温度、分界面空间分布、热源位置、介质的衰减系数、热源温度不对称分布等因素对声聚焦性能的影响, 利用气凝胶材料验证单一介质中基于温度梯度分布的声聚焦系统的可行性.     

对温差电效应的讨论

温差电效应是热力学不可逆过程的一个典型例子.本文讨论的重点是:采用与现行教材不同的方法(方向导数与梯度的关系),处理其动力系数与温差电动系数的关系,从而避免了绝对温差电动系数“　i”的出现,使动力方程和开尔文第一、二关系式可以直接用由实验得来的相对温差电动系数“　AB”,使有关问题得到简化.为了讨论的需要,把必要的过程写出来,以保证问题的系统性. 一、三个实验定律 1.塞贝克效应: 如图1所示,A、B是两种不同的金属导体构成的闭合回路,并使两个接头处与两个恒温热源相接触,T1相似文献   

离散发热器件基于(火积)耗散率最小和最高温度最小的构形优化比较

建立了导热基座上圆柱体离散发热器件的三维湍流散热模型,基于构形理论,考虑空气变物性及可压缩性和黏性耗散,研究了器件材料的热导率、热源强度和流体流速对器件最高温度、基于(火积)耗散定义的当量热阻和平均Nu数的影响.结果表明:在总发热功率一定的条件下,以器件最高温度和当量热阻为性能指标进行热设计,均存在最优热源强度分布使得散热性能最优.当各热源强度相同且热源热导率小于基座热导率时,提高热源热导率可明显改善散热性能;将热源热导率沿流动方向从低到高布置可降低器件最高温度,而将热源热导率均匀布置可使当量热阻最小.所得结果可为实际热设计中不同材质和不同发热率的电子器件最优布置提供理论支撑.     

热力学第二定律理论体系的讨论

热力学第二定律原有的两个理论体系都有明显的不足之处,为此,综全各种方法的优点,利用我们提出的简单物质可逆补热循环以及微分方程基本理论,简单明确地直接由热力学第二定律的开尔文表述推导克劳修斯等式、不等式,在推导过程中自然地引出绝对温度,得到热力学熵和增加原理,从而建立起热力学第二定律的新理论体系。     

激光介质的多次吸收不均匀内热源模型

针对激光介质的内热源,以多次吸收作用为基础提出了适用于侧面双向泵浦板状激光介质的不均匀内热源模型,即多次吸收不均匀内热源模型,并与均匀内热源和一次吸收内热源模型进行了对比分析。研究表明,介质厚度及光吸收系数组成的无量纲参数不同时,三种内热源模型得到的内热源分布也有所不同。最后给出了内热源不均匀度及多次吸收模型与一次吸收模型之间的差异在不同目标值下的内热源模型适用准则。     

从有限热源获得最大功率输出时的循环效率

本文讨论从有限热容量的热源吸热的循环在最大功率输出时的效率.首先考虑单一的卡诺循环(即由两个绝热和两个等温过程组成的循环),其高温热源的热容量有限,而功率输出达极大值的情况,其次考虑这情况下一系列的连续卡诺循环.分别导出了这两种情况下循环的效率。     

幽默小品

 一、热力学第四定律不可能存在在讨论了热力学第一定律和第二定律之后,恩斯特教授说:“你看,表述并证明了热力学第一定律的是三位物理学家:迈耶,焦耳和赫姆霍兹;而热力学第二定律是由两位伟大的物理学家提出来的,他们是克劳修斯相汤普逊;我单独一个人发展了第三定律。这就是说,第一定律需要三个人,第二定律两个人,第三定律一个人就够了。     

不同实验条件下氯化钙-氨吸附制冷管的性能分析

作为一种低品位热能驱动的绿色制冷技术,吸附式制冷吻合了当前能源环境协调发展的总趋势.文中对所设计的氯化钙-氨吸附制冷管在不同热源温度和冷却方式下分四种情况进行了性能试验:200℃热源温度水冷、200℃热源温度空冷、350℃热源温度水冷和350℃热源温度空冷.按照制冷的速率、可获得的最低制冷温度和制冷温度在0℃以下可维持...     

恒温器径向温度不均匀性对低温温度计精密校验影响的估计

在分析低温温度计的校验误差时,需要估计温度不均匀性的影响.本文提出一个估计这种影响的方法.若使用同一型号的两支电阻温度计进行测试,则径向温度理想均匀的必要条件是两温度计的电阻比不因温度起伏而变化,充分条件是两温度计所处部位之间无同步温差.分析测试数据对这两个条件的偏离,就可以估计出温度不均匀性的影响.文中给出方法应用实例,并对实验条件进行讨论.     

伊辛模型中量子的热纠缠和保真度

研究了伊辛模型中两个粒子在均匀和非均匀磁场中的热纠缠以及利用它作为量子信息传输的通道的传输保真度.计算出纠缠度的度量Concurrence,以及在不同种情况下呈现出来的纠缠度的表现形为.与均匀磁场相反,我们发现在非均匀磁场中传输的保真度能够得到增强,同时我们发现保真度还与耦合系数和温度有关.我们通过图形清楚地表示它们的性质,从图形中我们得出,第一:在其它条件相同的情况下,无论磁场方向是相同还是相反,它们的纠缠度都是相同的;但是当磁场方向相反时,平均保真度比均匀磁场具有更大的值.第二:为了提高纠缠和平均保真度我们可以通过选择适当的磁场强度、耦合系数和降低温度来实现.     

微腔器件中金属镜反射相移与穿透深度研究

针对金属反射相移计算时电磁波相位符号表述混乱导致错误的穿透深度计算结果现象,通过理论推导得出电磁波两种相位表述符号下对应的金属复折射率有两种不同形式,从而导致金属反射相移位于不同的象限,穿透深度和反射相移之间的关系式也相应的有两种结论.并通过调节Ag膜的厚度制作了一系列对称全金属λ/2腔器件,器件结构为Glass/Ag/LiF/Ag.通过比较Ag膜穿透深度的实验结果和计算值,验证了其中一种金属穿透深度公式的正确性.     

四方相钛酸锶钡陶瓷中介电损耗频率响应的分岔现象

在空冷的四方相钛酸锶钡陶瓷中观测到介电损耗-温度关系对测量频率依赖关系的分岔现象.即高频测量时,出现单一的损耗峰,随着测量频率的降低,单一的损耗峰分裂成两个损耗峰,该现象只在升温时出现.内耗在相应温区亦在升温时出现两个相变型内耗峰.由于该温区内的畴界运动不可能引起相变,该相变分岔现象可能是温度变化时,空冷样品中氧缺位组态变化所致.     

基于布里渊后向散射的海水温度与盐度同步测量研究

基于布里渊散射信号的检测可实现对海水温度等参量的监测.由于海水的布里渊频移量是关于温度和盐度的二元函数,故无法仅通过布里渊散射频移量的检测实现对海水温度和盐度两个独立变量的精确测定.研究表明布里渊信号的功率也是关于温度和盐度的二元函数,所以文章提出通过测量布里渊频移量和接收布里渊信号功率大小,通过两个二元函数反演出海水的温度与盐度数值,实现对海水温度和盐度两个独立变量的同步测量.     

热源温度和距离对红外热释电传感器的影响研究

热源温度与距离是影响红外热释电传感器的两个重要因素.为了探究两者对红外热释电传感器输出电压的具体影响,本文通过基于热释电效应设计的测量电路以及MSO2014B型示波器、PS-2125型温度传感器等器材对不同热源温度与距离下的红外热释电传感器输出电压进行了实验研究.本文建立了热源温度与距离对红外热释电传感器输出电压影响的...     

用非共沸混合工质R22/R142b实现劳伦兹循环代替R12的研究

早在1894年,苏黎士工程师H.劳伦兹就提出一侧以冷冻盐水,另一侧以冷却水为热源的变温热源制冷机的理想循环,他当时称为多变循环。该循环由两个绝热过程和两个多变过程组成,其多变过程要保证过程的温度变化与外界热源的温度变化一致。该循环示于图1,θ_1,T_1,θ_2,T_2为循环四个拐点的温度。目前在技术上实现劳伦兹循环的方式主要有三种:     

非均匀水体光学隐蔽深度模型建立与验证

初始的光学隐蔽深度模型(OCD)是在海水光学性质均匀的条件下建立的,针对光学性质均匀水体假定条件下的光学隐蔽深度模型缺乏普适性的缺点,基于海水中对比度传输方程,在垂向方向上把海水划分为多个光学性质相似的均匀层,并依此建立非均匀海水条件下光学隐蔽深度(OCD_LAYER)模型。计算并分析了观测天顶角、海水体衰减系数和潜器表面反射率对非均匀海水条件下光学隐蔽深度模型的影响。使用潜模和光学隐蔽深度测量系统在近岸完成模型的实验验证和效果分析。使用3 m水柱漫衰减系数均值,OCD模型的平均均方根误差为1.19m,平均绝对误差为1.19m,平均相对误差为48.77%,OCD_LAYER模型的平均均方根误差为1.05m,平均绝对误差为0.89m,平均相对误差为36.18%。实验结果表明,OCD_LAYER模型准确性更高,误差更低,结果更可靠。