热力学中绝热方程和绝热线的教学讨论

绝热过程是在不与外界作热量交换的条件下，系统的状态变化过程。它的特征是dQ=0。要实现绝热平衡过程，系统的外壁必须是完全绝热的，过程也应该进行得无限缓慢。但在自然界中。完全绝热的器壁是找不到的，理想的绝热过程并不存在，实际的绝热过程都是近似的。绝热的平衡过程进行中功和能的转换可根据热力学第一定律(dQ=dE pdV)和绝热过程的特征方程(dQ=0)得到。即dE paV=0，从式中看出。在绝热过程中只有系统内能变化时才能作功。     

理想气体绝热过程的功

如果一体系在状态发生变化的过程中,体系即没有从环境吸热,亦没有放热到环境中去,这种过程就叫作“绝热过程”。绝热过程可以可逆地进行,亦可以不可逆地进行。     

熵及其物理意义

引言 熵是热力学中一个重要的态函数,热力学第二定律指出了态函数的存在,当热力学系统的状态发生无限小变化时,其熵变为 ds≥(?)Q/T (1)式中(?)Q是系统从温度为了的热源吸收的热量,等号对应于可逆过程,不等号对应于不可逆过程。当(?)Q=0时,(1)式变为 ds≥0 (2) 由此可见,在绝热过程中,系统的熵永不减少,在可逆绝热过程中,熵的数值不变,在不可逆绝热过程中,系统的熵总是增加。这个结论称为熵增加原理,也是热力学第二定律的数学表述。 根据熵增加原理,任何自发的不可逆过程,只能向熵增加的方向进行,于是熵函数给予了判断不可逆方向的共同准则,上述结论无论系统是处在平衡状态还是非平衡状态都是成立的,而熵是     

具有正负系数的中立型微分方程解的振动性的新结果

研究具有正负系数线性中立型微分方程 (x(t) -p(t)x(t-τ) )′+Q(t)x(t -σ) -R(t)x(t-δ) =0 ,t≥t0 ,其中P(t) ,Q(t) ,R(t) ∈C([T0 ,+∞ ) ,(0 ,+∞ ) ,τ>0 ,σ>δ≥ 0 ,Q(t) =Q(t) -R(t-σ+δ) >0 ( 0 ) ,获得了保证方程每一解振动的新的充分条件     

理想气体准静态过程方程与过程曲线

<正> 热力学中所讨论的理想气体的等容、等压、等温和绝热过程是由多方过程转化而来的几种特殊过程,对于多方过程方程P·V~n=常数中,其多方指数n必须为常数(∞≥n≥0)时,方程才能成立.当n=0时,为等压过程;当n=1时,为等温过程;当n=γ时,为绝热过程;当n=∞时,为等容过程.而对于理想气体任意一个准静态过程,n并非一定     

对一个含有电容器电路能量问题的探讨

如图(1),一个未经充电的理想电容,电容为C,在t≥0时与理想电压源接通,根据电路知识:i(t)=Cdudt=CUδ(t)。稳定后,电容器最终储能:Wc=∫Q0udq=∫Q0qCdq=12Q2C=12CU2。整个过程中,电源提供能量:Wu=∫Ui(t)dt=CU2。那么,另一半能量哪里去了?笔者就此查阅了好多参考资料,大致解释如下几种:①电容器和电池并联的接线完全没有电阻是一种假设,实际上总是有电阻,不管电阻R多小,都有一半能量消耗在电阻上。②假设导线使用超导材料,电源还是有内电阻,另一半能量消耗在内电阻上。③因为问题条件假想全部没有电阻,不实际,故推论也不实际。根据上…     

对隔离体系问题的讨论

在物理化学教材中,对于隔离体系的意义,认识很不相同。特别是对熵增原理判断过程的自发性问题,有的强调隔离体系为前提;有的认为绝热过程和隔离体系都适用;也有的则说只适用于绝热过程,隔离体系的应用只是一个并     

一个容易忽视的问题

判断定质量理想气体在等温、等容、等压和绝热过程中的能量转化情况时,一般的方法是:(1)气体温度ΔT变化决定其内能变化:ΔT>0,内能增加;ΔT<0,内能减少;ΔT=0,内能不变。(2)气体体积ΔV变化,决定气体对外界做功,还是外界对气体做功:ΔV>0,气体对外界做功;ΔV<0,外界对气体做功,ΔV=0,气体对外界做功为零。(3)气体吸热或放热则根据热力学第一定律ΔE=W Q确定。上述判断定质量理想气体内能增、减和吸、放热的方法对气体发生的任意过程都是适用的。但是,判定气体是对外做功,还是外界对气体做功的“方法”却不具备普遍意义,不能将其推广到     

热力学第一定律对理想气体应用的教学探讨

摘要:热力学第一定律对理想气体在定值过程中应用是热力学中重点内容之一,如老师先重点讲授它对多方过程的应用、再让学生据n=1为等温过程、n=0为等压过程、n=∞为等容过程,n=r为绝热过程的条件.由多方过程的摩尔热容C、外界对系统作功A,内能增加量△U和系统吸热Q的表达式外推并讨论几个特殊过程的相应结果.这样教学方法的探讨,不仅能调动学生学习的主动性,且能提高分析问题和解决问题的实际能力.     

反应体系的能量衡算

研究了流动化学反应体系,得到了一组能量衡算通式。依照各种不同条件,对其施以限制,它可用于封闭体系、开放体系、稳态过程或非稳态过程,绝热过程以及没有化学反应的普通热力学过程;对任意温度的反应热也作了讨论。     

浅谈反应热

反应热是热力学第一定律在化学反应中的具体应用。热力学第一定律简单说来就是能量守恒定律,其数学式为:ΔU=Q-W。即体系内能的变化等于以热的形式供给体系的能量减去以对环境作功的形式从体系拿走的能量。其中体系吸收热量,Q为正值,体系放出热量,Q为负值,体系对环境作功,W为正值,环境对体系作     

例谈流量概念的应用

在单位时间内通过河道 (或管道 )横截面的流体的体积 (或质量 )称为流量 .显然 ,流量的计算式为Q=Vt=Slt=Sv,或 Q=mt=ρVt=ρSlt=ρSv.这里的流体为各处速度都具有确定不变的理想定常流体 ,Q表示流量 ,V表示体积 ,v表示流速 .在中学物理教材中 ,虽然没有直接出现流量概念 ,但在各类习题或各类考试中涉及流量的问题却屡见不鲜 ,因此有必要对相关问题进行深入细致地研究和分析 .笔者经过总结 ,归类如下 .一、直接引用流量概念及其公式解决相关问题例 1 ( 2 0 0 1年高考全国理科综合第 2 4题 )　电磁流量计广泛应用于测量可导电流体 (如图…     

对物理化学中一些问题的讨论

<正> (一)膨胀功计算为什么要用P外 膨胀功这一概念在物理化学中用得多。定义为δ_(w_e)=P_外dv。无论过程可逆与否,它对于固态、液态、气态都适合。但规定必须用P_外。为什么要这样规定?很多书都未讲,有的讲了但讲得含混:“这是因为功是物系与环境交换的能量,必须以环境是否确实得功或失功为准。”这样回答并没有解决     

实际气体可逆绝热过程初探

1引言由于可逆绝热过程在热力学中占有重要的地位,因此在现有的文献及教材［1－3］中,对理想气体可逆绝热过程方程均作过大量讨论,但对实际气体可逆绝热过程方程的讨论还未看到,本文试图从实际气体出发,依据经典的范德华方程对此作一初步探讨,使得结果较接近实际情况,从而给从事热功处理方面研究的科技工作者提供一个较为合理的公式。2主要内容我们知道,理想气体的可逆绝热过程方程有三种表示形式：TV－1=常数：PV=常数,常数（式中一理想气体的绝热指数）上述公式是依据热力学第一定律及热力学函数之间的相互关系推导出来的。同…     

一阶中立型方程解的振动准则

考虑一阶中立方程[X(t)+P(t)X(t-τ)]＇+Q(t)X(x-δ)=0,t≥=t.其中P,Q∈C([t_0,∞),R)τ>0,δ>0.我们获得了方程<1>的一切解振动的充分条件,大大地改进了文的结果.     

功、热量和内能分析

在工科普通物理学热力学部分中,热力学第一定律是很重要的基本定律之一,应用也十分广泛,要求学生牢固掌握,熟练应用。 热力学第一定律定量地描述了一热力学变化过程中,系统和外界的功交换、它所吸收或放出的热量和系统内能的变化,三者之间存在着确定的数量关系,即 Q=E_2-E_1+A 式中A的正负号表示作功的性质,规定系统对外界作功为正。Q的正负表示热交换的性质,规定系统从外     

一阶中立型微分方程的振动性与渐近性

获得了一阶中立型微分方程ddt[x(t) px(t-τ) ] Q(t)x(t-δ) =0 ,t≥t0振动性和渐近性的几个充分条件     

化学热力学教学中若干问题的讨论

在化学热力学教学中,学生常常对理想气体绝热过程和等温过程的变化趋势难于理解,系统从某一始态经一绝热不可逆过程到达终态时,当具有相同的终态体积时,绝热不可逆过程的终态压力总是大于绝热可逆过程终态压力,而小于等温可逆过程的终态压力;当具有相同的终态压力,绝热不可逆过程的终态体积总是大于绝热可逆过程的终态体积,而小于等温可逆过程的终态体积。当理想气体由一始态出发可逆膨胀时,等温过程总比绝热过程做的功大;而当气体压缩时,等温过程总比绝热过程所需的功小。     

与A可交换的矩阵与过渡矩阵一般形式同源性探讨

本文利用(λiI-A)1X=0的通解给出若当链的一般形式.进而导出与Jordan标准型J可交换的矩阵Q为与J有同样分块的对角分块上三角分层矩阵,与A可交换的矩阵的一般形式为B=PQP-1,而过渡矩阵一般形式P'=PQ中,Q仅多一个条件各个(kivul),(j)m1(j)×mi(j)可逆.     

比较代数式大小的三种方法

有这样一道题:已知a、b在数轴上对应的点的位置如图:且M=a+b,N=-a+b,P=a-b,Q=-a-b,则M、N、P、Q的大小关系是()A.M|b|,所以-a>0、-b>0,M=a+b=-(|a|+|b|)<0N=-a+b=+(|a|-|b|)>0P=a-b=a+(-b)=-(|a|-|b|)<0Q=-a-b=(-a)+(-b)=+(|a|+|b|…