谈热力学第一定律的教学

热力学第一定律是普通物理学热学中的重点内容,由于该定律不是推出来的,而是通过实验归纳总结得到的,如何认识和理解,是教学的一个难点。怎样在教学中突破这个难点,我想根据自己的教学实践谈点粗浅的认识和看法。 1 明确目的和任务 热力学第一定律是热力学基础知识,这整个的内容是以实验事实为基础,用能量观点和宏观方法研究物质热现象及热运动规律,是分析研究热功转换的数量关系。 通过教学,不仅使学生了解和掌握热力学第一定律的内容和实质,明确知道热力学第一定律是能量转化和守恒定律在热学中的具体表现,而且应使学生懂得物理学研究问题的方法,是实验——理论——实验,同时还应使学生清楚整个的知识体系的构成。     

小议“”的引入与“最大技术功”

“(火用)”工程热力学上直接定义为:(火用)代表稳流工质从给定进口状态变化到出口环境状态时作出的最大技术功或作功能力。其实这样定义并未说清为什么要引入(火用)及(火用)与最大技术功的关系,在什么样情形下计算(火用),在什么样情形下计算最大技术功。 下面我简单说明一下(火用)的引入与最大技术功。 我们都知道理想功是物质体系在状态变化时所能提高的最大功。但在实际节能工作中经常要知道物质体系处于某状态时的最大作功能力。如1MPa压力,500℃温度的过热蒸汽最大作功能力     

“顾氏循环”论析

本文论述了可逆循环与不可逆循环以及恒温热源与变温热源的不同热力学概念,从而论证了“顾氏循环”的热效率比卡诺循环为高,或者“顾氏循环”的制冷系数比逆卡诺循环为高的结论是不能成立的。同时分析了“顾氏循环”与劳伦兹循环的区别,得出了“顾氏循环”就是100年前的劳伦兹循环,并无丝毫突破。     

热力学第一定律实验仪

热力学第一定律是重要的物理定律之一,是学生必须掌握的重要内容。我们研制的热力学第一定律演示仪可以定性和定量地验证热力学第一定律对于理想气体在等容、等压、等温、绝热过程的应用。可作定量测试,测量数据比较稳定,精确度符合物理实验教学要求,同时也是一台较为理想的学生分组实验仪器。该仪器成本低,结构简单,     

由信息量负熵原理解释热力学第二定律的本质

贝尔实验室的仙农(shennon)把玻尔兹曼定义的熵引入到信息论中,本文就由仙农(shennon)提出的信息负熵原理来解释了热力学第二定律的本质,并用信息负熵原理来表示热力学第二定律.     

热力学第二定律的建立及意义

本文拟介绍热力学第二定律的建立过程,以及在建立热力学第二定律的过程中,主要的几位物理学家所作的贡献,最后阐述热力学第二定律建立的意义。 一、热力学第二定律的建立 十八世纪,由于科学技术迅猛发展,法国人巴本(第一部蒸气机的发明者)、英国人纽可门发明的蒸气机在英国煤矿业得到了普遍的使用,特别是到了十九世纪,瓦特改进了蒸气机以后,蒸气机不仅在煤矿业,而且在工业、交通等行业也得到了广泛的应用。热机在各行     

UNIGAS燃烧器点火系统的故障隐患及解决办法

加热炉在联合站起着不可缺少的作用,加热炉能否正常的运行直接影响到联合站的运行指标。近年来,随着先进自动化技术和热力学技术在该领域的广泛应用,加热炉的结构日趋紧凑,燃烧工艺日趋先进,热效率提高。但同时也给加热炉的维护维修带来了更高的技术要求。     

统计集体的一类分布函数

本文提出了一类分布函数,可以量度守恒量在统计集体中的分布平均状况,对于热力学体系,由该函数确定内能定域分布函数具备了第二定律所要求的单调变化函数的全部性质。对于波动和辐射电磁场,由该函数确定的能量分布函数对速度反演与时间反演出现了对称性破缺现象。     

集体对抗项目竞技能力系统的新视角

集体对抗项目运动队竞技能力是一个复杂系统,利用热力学中对系统火用分析的思想和理论,对运动队竞技能力进行了广义的分析。建立了运动队竞技能力火用分析模型,指出了获取运动队最大火用值的方向。     

单螺杆水蒸汽压缩机驱动的MVR系统性能实验研究

将单螺杆水蒸汽压缩机应用于机械蒸汽再压缩热泵(MVR)系统,并对该压缩机的工作过程进行分析;在不同蒸发温度的工况下,对采用闭式和开式循环的MVR系统进行实验研究.实验结果表明,当蒸发温度高于80 ℃时,压缩机的容积效率超过0.73,绝热内效率大于0.5;系统的实际COP最高达12.5,实际单位能耗蒸发水量最高可达20 kg/(kW·h);充分显示了单螺杆水蒸汽压缩机驱动MVR系统的高效节能特性.     

“育青”轮柴油机装置的分析与节能

(火用)是最近二十余年来出现的新概念。采用(火用)分析的方法,可以更完善地评价各种用能设施的能量和利用情况。本文对我院实习船“育青轮”装置进行了(火用)平衡的计算,并与传统的热平衡计算作了比较,为船用大型低速二冲程柴油机动力装置的(火用)分析提供一个计算方法,同时也可供各航运部门进行的能量利用分析工作的参考。     

亚运会与城市现代化的互动及其办亚运基本策略的研究

为研究亚运会与城市现代化的循环互动发展关系，采用献资料研究、专家调查、系统综合分析法，本得出的研究结果是：用建设全面小康的理论，从宏观上探明城市现代化的内涵；就广州现有建设为办亚运会提供的基础与显示四个优势要素：国际大赛——广州亚运会对广州城市化社会发展的促进作用；以广州经济化一体化为支撑的广州亚运会的三个基本策略。     

铜(Ⅰ)和铜(Ⅱ)稳定性的热力学研究

本文运用化学热力学循环和数据,系统地阐述了铜(Ⅰ)与铜(Ⅱ)的稳定性以及相互转化的条件.     

一种新型节能燃气炉——气电加热炉的设计

分析了燃气炉、电阻炉、气电加热炉在升温保温阶段的热效率,设计了升温阶段使用燃气加热,保温阶段使用电热的气电加热炉。气电加热炉是一种新型高效的节能炉型,克服了燃气炉热效率低的缺点。     

热力学函数关系式图解法

热力学公式之多是大家熟知的。在化学热力学的教学中,关于“热力学函数关系式”这一部份内容,不但学生学起来感到困难,教师也感到教起来棘手。其问题不在公式的来源、推导、变换等,而是这些公式的记忆和运用。 从各热力学函数的定义式出发,结合热力学第一、二定律导出四个热力学基本关系式,八个对应系数关系式和四个麦克斯韦关系式,这个过程对于学生来说不是很困难。但是我们的目的并不在于能够导出这些关系式,重要的是要能牢固的掌握它们和运用它们,用这些公     

热力学第一定律在静电场中的应用

若将热力学第一定律Q+W=△E中所表述的系统的内能扩展为一切能量,则热力学第一定律就是能的转化和守恒定律,它是反映物质运动及其转化的一条自然界的普遍规律.它明确地告诉我们自然界间各种不同的运动形式总是不断地互相转化,且在这一过程中总的能量保持不变。 据此,让我们用其讨论静电场的能量问题,我们的研究系统由静电场和电荷组成。 在静电能场问题中,系统的“内能”就是系统的电势能,并且在这种系统中没有热交换。 若令系统的电势能表示为ε,则热力学第一定律Q+W=△E在静电场中将表示为:     

油轮排放压舱水时安全性能的研究

本文以一起油轮爆炸事故为例,对油轮排放压舱水时的静电安全性能进行了探讨。在调查研究的基础上,探讨了该油轮爆炸的原因——可能是船上加热用的蒸汽管道漏气,在舱内形成了很强的静电场,这时恰有一孤立导体(手电筒或铜棒)跌落舱内,产生了静电放电火花,引起爆炸。为杜绝类似事故,本文提出了相应建议。     

液化气码头储罐爆炸风险评价

提出了码头液化气储罐泄漏发生爆炸事故的评价程序和方法 ,通过对码头液化气储罐破裂、液化气泄漏和蒸发而形成可燃蒸汽云团遇火爆炸的描述 ,运用荷兰全国应用科学研究中心(TNO)研究的爆炸模式 ,对特定气体作了定量分析 ,计算蒸汽云爆炸的冲击波损害半径 ,预测对周围环境中的人群、建筑造成的伤害程度 ,并提出减缓爆炸事故的措施。     

用摩擦生热的方法测热功当量

目前初中的演示实验和高中的学生实验中都没有列入用做机械功变热的方法测定热功当量的实验.我们认为在初中讲热功当量,在高中讲完热力学第一定律后让学生们做一做这个实验都是极为有益的。为此我们设计了用摩擦生热法测定热功当量的实验,多次实验,效果较好,现介绍如下。一、实验用器材转速比为58/20的手摇钻(也可用其它转速比的手摇钻)、铁架台(带垂直夹和夹子)、蝴蝶夹(夹温度计用)、100毫升的量杯一个、较灵敏的弹簧秤一个(范围是0—300克)、长方形垫木一块、自制一个带绝热把的薄钢套筒(套在绝缘瓷管上)、与室温相同的水、精确度为0.1℃…     

导体电阻实验器材的设计

“导体电阻实验器材”是为初中“导体电阻率”部分的教学实验而设计的。那么,既然有了“电阻定律演示器”和“电阻定律实验器”,为什么还要另搞一种“导体电阻实验器材”呢?其实,名称叫什么并不重要,重要的是产品的设计形式是否适应新教学理论的需要。1电阻定律演示器的缺陷电阻定律演示器是老产品,但该产品有缺陷。(1)产品的设计形式决定了只能用于验证电阻定律根据JY217-1987标准,该产品是4根长1m,直径0.5mm的金属导线,材料分别是铜(1根)、铁(1根)和镍铬(2根)。实验方法为:①验证金属导体电阻和长度的关系。用2根镍铬导线,按照伏安法测电…