吉布斯佯谬的热力学解决

吉布斯佯谬是人们熟知的一个问题,在历史上它引出于热力学,被解决于统计物理.由于在统计物理中,这一佯谬问题刚好和粒子的全同性问题关联在一起,因此它历来受到人们的重视.在通用教材[1-5]中,认为吉布斯佯谬只有在统计物理中才能透彻解决;我们认为可以在热力学内解决这一问题.实际上产生吉布斯佯谬的原因,是使用了一个不该采用的滴的表达式.而如果熵的表达式与熵是广延量相容,就不会出现吉布斯佯谬.为简单起见,在本文的讨论中,认为定容摩尔热容量Cv及定压摩尔热容量Cp都是常量.一、吉布斯佯谬 设n;、V;、T及P分别为第7部分理想气体在混合…     

关于“吉布斯佯谬”的来稿总结

本刊自 1982年第12期发表了Barry M.Casper的《吉布斯佯谬的佯谬》译文后,又陆续在1984年第12期、1986年第9期、1987年第3期分别发表了杜复钦、吴柳、郑久仁三位作者对吉布斯佯谬问题的讨论文章,在此期间和近期又收到不少读者的来信和来稿,对这一问题用不同的方法.从不同的角度进行了讨论,其中有许多有益的见解.由于种种原因大多数来稿未能在本刊及时发表,在此特向各位读者和作者致歉.截至目前为止,编辑部已收到14位作者投来的16篇稿件,近5万字.已发表的有三篇,未发表的来稿作者如下(按收到稿件先后为序). 本总结分两部分:一.来稿综述.这…     

CHEMICAL POTENTIAL QUANTIZATION AND BOSE-EINSTEIN CONDENSATION

In this paper, first of all, we proved if the ideal Bose gas with a finite volume and number of particles has a non-degenerate single-particle energy level ε_n, the chemical potential μ can take the value μ_n=ε_n and there is a phase transition temperature T_p,n, where n=0,1,2… Taking ε₀≤ε_n<ε_n+1, then T_p,0≥T_p,n>T_p,n+1. When the temperature T>T_p,n or T≤T_p,n+1, μ≠ε_n and the most probable occupation number N_n=0. In the temperature interval T_p,n≥ T>T_p,n+1,μ=ε_n and 0≤N_n=N-Σ_jN_j<～supN_n, where N_j is the most probable occupation number in the degenerate level j. Thus, if the finite ideal Bose gas has some non-degenerate single-particle levels, there exists a characteristic temperature T_p=T_p,0. The chemical potential μ is quantized when T≤T_p, and this leads to the creation of a macroscopic quantum state (pure state) or Bose-Einstein condensation phase. T_p=T_p,0 is a first-order phase transition point, T_p,n≠0 is a zero-order phase transition point. Next, we obtained a new expression of the most probable distribution of the finite ideal Bose gas. In this expression N_j is directly proportional to g_j-1, where g_j and N_j are, respectively, the degeneracy and the most probable occupation number in the degenerate level j. This property agrees with what chemical potential can be quantized if there is a non-degenerate level for the finite ideal Bose gas. Finally, using this expression, we defined a micro-partition function M, obtained the statistical expressions of some thermodynamical quantities.     

中国著名物理学家、教育家——钱临照教授

 钱临照教授是我国著名的物理学家、自然科学史家、教育家.1906年8月生于江苏省无锡县.1929年毕业于上海大同大学,1934年获得中英庚款公费赴英,入伦敦大学学习,从事晶体范性形变的研究,1937年回国.在英期间,通过研究低熔点金属钠、钾及高熔点钼的滑移面,发现了立方晶体滑移面间距随着晶体形变温度与晶体熔点温度之比的增加而加大的规律,获伦敦大学Carey Foster奖,他还到光学工厂实习,掌握了设计与制作光学器件及用Green-Twyman干涉仪修补光学部件缺陷的技术.     

美国物理试题与解答──热力学与统计物理部分节选

1.空调装置把热量从室内抽取出来释放到室外以降低室内温度时,它是一个致冷器.设室内温度为T2,室外温度为T1,T1>T2;空调设备按可逆卡诺循环运转,其连续工作的功率为P(J/s). a.若空调设备每秒钟从室内抽取热量Q2(J)并向室外放出热量Q1(J),试用T1和T2表达空调设备的工作效率Q 2/P b.每秒钟由室外通过热导输入室内的热量Q满足牛顿定律:Q=A(T1-T2).假设室外温度恒定,室内温度均匀,试对连续工作的空调设备,用T1、P及A表达出T2。 c.如果空调设备只工作30%的时间就可以在室外温度为 30 oC时使室内温度保持在 20”C,试问要用此设备使室内…     

Belousov-Zhabotinsky反应体系中的波与稳定性

我们在Oregonator模型的基础上,取速率常数k₆、理想配比系数f及波数k为参变量,首先讨论了B-Z反应体系的稳定性,并得到了下列各量的表达式:空间周期结构的临界速率常数k₆^c、短波临界波数k_s^c与长波临界波数k_L^c,时空周期结构的临界速率常数k₆^c及临界波数k_c等。而后,我们给出了B-Z反应体系的临界频率λ_c,讨论了体系在临界状态附近的行为,并得到了触发波速度u_T及相位波速度u_P的表达式。本文的结论是,在一定条件下,不搅拌的B-Z反应体系能在临界状态附近呈现稳定的波群或者波包,触发波是均匀体系中的波包,相位波是有微小梯度的非均匀体系中的波包。u_T=2ηDk_c,D为HBrO₂的扩散系数,η为[H⁺]的缓变函数(在实验观测范围内,η≈0.1);u_P=v,v为相速度。 关键词：     

物理学中的理论概念

正出版社:中国科学技术大学出版社推荐理由:剑桥大学卡文迪许实验室,在1904年至1989年的85年间一共产生了29位诺贝尔奖得主。该实验室的前主任马尔科姆·朗盖尔教授,是一位国际公认的大才子,他在剑桥大学传授物理学课程几十年,针对大学物理教学中一些被忽略的重要方面,综合与多位学者以及课堂上聪