在液氮温度下氦气性质的最小二乘拟合

引言在高温和平常温下,气体的性质可以用理想气体近似的表达.而在液氮温度(63——77K)下氦气的性质是否遵循理想气体的规律呢?我们用自制的氦气温度计和氮的蒸汽压温度计,通过减压降温、恒压控温和加热升温的低温技术措施,分别测     

从气体吸附率看范德瓦耳斯气体模型的局限性

利用占据数方法和正则系综理论分别求出了费米气体、玻色气体和范德瓦耳斯气体的化学势,比较了这三种气体与理想气体吸附率的差异.指出:费米气体的吸附率高于理想气体,玻色气体则低于理想气体.存在一个临界温度,高于此温度,用范德瓦耳斯气体描述费米气体不如理想气体模型;低于此温度,用范德瓦耳斯气体描述玻色气体不如理想气体模型.     

对等温条件下理想气体伯努利方程的讨论

在普通物理中一般只介绍理想流体的伯努利方程。由于气体具有显著的可压缩性,定量分析气体参量和流速的关系时还应考虑密度变化的影响。当气体与热库良好地接触,且膨胀和压缩过程进行得较为缓慢时可以视为等温过程。在《等温条件下可压缩理想气体的伯努利方程》一文中利用能量守恒导出了等温条件下理想气体满足的伯努利方程,但在推导过程中由于忽略了气体与外界的热传递导致结果存在问题。本文指出了其不当之处,用两种方法给出了正确的推导,并基于导出的结果简要讨论了气体压强与流速的关系。     

多同温库的轮流降温实验研究

针对大功率制冷机对冷库整体降温能耗过高问题,选用5/8 P制冷机研究小功率制冷机在冷库出货及通风换气工况下,对多同温库轮流降温时库温及升降温时间的变化情况。结果表明:无论何种工况,库房温度均先大幅提升,后迅速降低再逐渐趋于平缓。库房开始出货时,10间库房温度基本均升至0℃以上,而通风换气时库温升高幅度均在15℃左右。对于后出货及完成降温的库房,还会有一段自然升温过程,且10间冷库的升温时间基本相同。在降温时间方面,库房5冷库出货及通风换气时的降温时间均最长,分别为921、901 s。两个实验工况下,10间冷库一个周期降温的时间总和分别为8 285、8 080 s,停机时间分别为104、99 s,满足冷负荷需求。因此,可选用小功率制冷机满负荷运行方式对冷库轮流降温,以减小能耗。     

从微观角度再看理想气体的绝热过程

在“ 从微观角度看理想气体的绝热过程”一文中提到了一种从微观角度来计算理想气体绝热公式的推 导, 这一推导中的物理本质为气体分子对活塞壁做功的集体效应, 即气体压强的微观解释. 基于这一思考, 从气体 分子对外做功的角度给出了相应的推导, 同时发现该文结论在其给定模型下的一个更为直观的解, 与热力学第一 定律中的做功项可以更直接地对应, 从而更直接地联系起微观过程和宏观的理想气体状态方程     

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.     

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．     

对水火箭发射速度和射程的理论研究

本文利用功能原理及理想气体绝热方程,推导获得水火箭发射初始速度、喷水时间以及射程的表达式.利用上述表达式对水火箭发射的初始速度、喷水时间及射程进行了理论计算,并对水火箭内盛装水的体积和发射角度的最佳值进行了理论计算与研究.     

论范氏气体方程和理想气体状态方程的关系

一般认为范氏气体方程在大体积极限下和理想气体状态方程一样.不过理想气体还要求满足焦耳定律等,也就是内能对体积的偏导数为零.由于内能对体积的偏导数可以化为物态方程的一阶导数,是否能在状态方程一阶导数这一层次上也要求范氏方程的大体积极限和理想气体一致就值得探讨.结果表明:如果在一阶导数层次上比较,范氏气体方程在大体积极限下不能再回复到理想气体.推广范氏方程让范氏系数依赖于温度,可以得到实际气体在大体积极限下的一个渐近形式.     

超导四极磁体降温和升温过程的数值模拟

 超导四极(SCQ)磁体是北京正负电子对撞机重大升级改造中的新增关键设备之一,在磁体降温和升温过程中,温度梯度引起的过大热应力有可能毁坏磁体。从SCQ磁体安全运行角度来研究该磁体降温和升温过程,提出了SCQ磁体降温和升温的数值模型。利用该模型计算得到降温和升温时间分别为120 min和150 min。考察了氦流进出磁体温度、压力、磁体上最高温度和最低温度以及最大温差的变化过程。降温过程中磁体上的最大温差为46.5 K,升温过程中磁体上的最大温差为47.3 K。降温过程中氦流最大压力为0.39 MPa,升温过程最大压力为0.41 MPa。为保证磁体安全运行,应小心调节混合气的温度,尽量使磁体上的温度分布均匀后再注入4.5 K或300 K的氦气。     

气体的内能、焦耳-汤姆逊系数与理想气体

本文拟就满足焦耳定律的气体与焦耳-汤姆逊系数μ=0的气体的性质以及理想气体的定义作一些讨论.一、焦耳定律与物态方程 焦耳通过实验研究了气体的内能,得到了气体的内能U仅是温度的函数而与体积无关的结论,即 U=U(T)(l)这就是焦耳定律.式中T是用理想气体绝对温标量度的温度.精确的实验表明,一切实陈的气体,并不严格遵守焦耳定律,只有非常稀薄的气体才较好地服从式(1).假设绝对热力学温标量度的温度θ与T相等,即 T=　(2)则由热力学第一定律和第二定律得到的能方程[1]可以证明。凡满足理想气体物态方程 PV=RT(4)的气体,一定满足焦耳定律…     

麦克斯韦速率分布的特色推导方法

大学物理教学的一个基本点是培养学生的空间想象力.麦克斯韦速率分布律是气体分子运动论的中心内容,是大学物理气体运动理论中讲授的一个难点,其公式抽象、繁难,学生不易理解.本文根据速度空间概念,给出速度球的表面积相当于气体分子微观状态数的观点,利用拉郎格日函数,推导理想气体平衡态下气体分子的速率分布函数.这种推导方法相对比较...     

麦克斯韦速度分布律应与重力场无关

在普物热学课中,现行教材都直接给出麦克斯韦速度分布律韦速度分布函数为有的教材明确指出:“这是讨论理想气体在平衡态中在没有外力场作用下的速度分布情况,”[1]其实,麦克斯韦速度分布律对于非理想气体[2]和某些外力场(如重力场)也是适用的.本文就有重力场的情况也适用给于证明,并作简单说明. 先从一个问题谈起,一般普物教材在推导理想气体压强公式时谈到,在气体处在平衡态时,气体的性质与方向无关,分子向各个方向运动的几率均等,所以对大量分子来说,三个速度分量平方的平均值必然相等,即这是在忽略重力场作用时用理想气体模型得到的.如果…     

理想气体球面强冲击波一般自模拟运动模型

应用理想气体一维不定常流自模拟运动基本微分方程，详细讨论了球面强冲击波波后气体自模拟特性，推导出具有自模拟运动特性的球面强冲击波传播公式的一般形式.分析结果表明：球面强冲击波自模拟运动模型不必从具有奇异性质的点源出发，冲击波初始速度和自模拟温度函数解一般不存在趋于无穷大的问题.Taylor点爆炸冲击波自模拟模型只是一般自模拟模型中假设自模拟运动总能量为定值条件下的特例. 关键词： 理想气体 球面强冲击波 自模拟运动     

理想气体压强公式两种推导方法及其比较

本文分别从球形容器和长方形容器中理想气体入手，给出平衡态下理想气体的压强公式的两种推导方法，并将两种推导方法加以比较。     

理想气体吸热和放热的讨论

根据热力学第一定律和理想气体状态方程推导了理想气体的热容量公式,并对理想气体在p-V图上的直线过程和循环过程的温度变化及吸热和放热进行了讨论.     

热学中统计熵的一种理论解析

大学物理教学过程中,适当给出一些有特色的数学推导,有利于学生理解相关的物理内容和构建相应的物理图像.理想气体的统计熵是热力学中一个重要概念,它与理想气体的体积和温度有关.本文根据测不准关系,提出理想气体分子最小空间概念.利用概率统计的基本知识,通过一定的数学处理,推导出一个统计熵的表达式.这个表达式包含了温度和体积对统...     

理想气体直线过程的再讨论

在“理想气体直线过程的讨论”一的基础上，通过对理想气体直线过程中熵的增量ｄＳ表达式的推导，得出该过程中的理想吸、放热的分界点也是理想的气体熵的极大值点。     

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。     

PN结正向压降与温度关系实验的讨论

本文研究了PN结正向电压与温度关系实验中升温和降温、不同的升温速度对PN结正向电压的影响,实验发现：降温测量的不确定度小于升温测量结果.