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热力学在机械方面的应用论文题目怎么写

发布时间:2024-07-05 17:49:01

热力学在机械方面的应用论文题目怎么写

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机械设计类论文题目 300×400数控激光切割机XY工作台部件及单片机控制设计 DTⅡ型固定式带式输送机的设计 FXS80双出风口笼形转子选粉机 4 JLY3809机立窑(加料及窑罩部件)设计 5 JLY3809机立窑(窑体及卸料部件) 6 JLY3809机立窑(总体及传动部件)设计 MR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计 8 PB006糖尿病专家系统开发 PB012自动组卷系统 PF455S插秧机及其侧离合器手柄的探讨和改善设计 PLC在高楼供水系统中的应用 Q3110滚筒式抛丸清理机的设计(总装、弹丸循环及分离装置、集尘器设计) Q3110滚筒式抛丸清理机的设计(总装、滚筒及传动机构设计) 14 SF500100打散分级机回转部分及传动设计 15 SF500100打散分级机内外筒体及原设计改进探讨 16 SF500100打散分级机总体及机架设计 17 VC005基于WebCam的人脸检测技术 18 X700涡旋式选粉机 YQP36预加水盘式成球机设计 20 Z30130×31型钻床控制系统的PLC改造 21 Φ3×11M水泥磨总体设计及传动部件设计 22 Φ1200熟料圆锥式破碎机 半精镗及精镗气缸盖导管孔组合机床设计(镗削头设计) 24 柴油机齿轮室盖钻镗专机总体及夹具设计 25 柴油机气缸体顶底面粗铣组合机床总体及夹具设计 26 车床变速箱中拔叉及专用夹具设计 乘客电梯的PLC控制 出租车计价器系统设计 电动自行车调速系统的设计 多用途气动机器人结构设计 31 工艺-WH212减速机壳体加工工艺及夹具设计 32 管套压装专机 33 机油冷却器自动装备线压紧工位装备设计 34 基于AT89C2051单片机的温度控制系统的设计 35 基于普通机床的后托架及夹具的设计开发 36 减速器的整体设计 金属粉末成型液压机的PLC设计 可调速钢筋弯曲机的设计 39 空气压缩机V带校核和噪声处理 40 螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计 41 模具-Φ6药瓶注塑模设计 42 模具-冰箱调温按钮塑模设计 43 模具-电机炭刷架冷冲压模具设计 44 模具-水泥瓦模具设计与制造工艺分析 45 膜片式离合器的设计 内循环式烘干机总体及卸料装置设计 全自动洗衣机控制系统的设计 48 设计-AWC机架现场扩孔机设计 49 设计-CG2-150型仿型切割机 50 设计-ZL15型轮式装载机 设计-插秧机系统设计 设计-工程钻机 的 设 计 53 设计机床-S195柴油机机体三面精镗组合机床总体设计及夹具设计 54 设计机床-车床主轴箱箱体右侧10-M8螺纹底孔组合钻床设计 55 设计-搅拌器的设计 56 设计-精密播种机 57 设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 58 生产线上运输升降机的自动化设计 59 实验用减速器的设计 60 双铰接剪叉式液压升降台的设计 四层楼电梯自动控制系统的设计 62 万能外圆磨床液压传动系统设计 63 卧式钢筋切断机的设计 64 锡林右轴承座组件工艺及夹具设计 65 新KS型单级单吸离心泵的设计 66 新型组合式选粉机总体及分级部分设计 67 压燃式发动机油管残留测量装置设计 68 知识竞赛抢答器PLC设计 69 知识竞赛抢答器设计 70 自动洗衣机行星齿轮减速器的设计

热力学在机械方面的应用论文题目

你想命哪一章的啊?状态方程?相平衡?耗散结构?应用?

中医药学是中华民族几千年来与疾病不懈斗争的经验总结,热力学是源于西 方的物理化学学科,这两者一古一今、一洋一中,分属两大学科门类。乍看起来, 两者毫无关联,但是仔细分析不难发现,中医药学与热力学“貌离神合”、“灵 犀相通”,两者无论在思维方式方面,还是解决问题的着眼医院药物研究中心肖小河教授提出了中医药热力学观,为重新审视和研究中医药 特别是中药药性理论提供了新的视角,也将为进一步阐明中医治法治则、复方配 伍规律、中药药效物质基础和品质药效评价等提供一种新的方法体系。 与中医药学灵犀相通的现代学科——热力学 肖小河介绍,热力学是研究能量转换的一门学科,归属于物理化学学科。其 中的化学热力学、生物热力学一直是物理化学的核心内容,也是当今物理化学中 发展最活跃的领域。 热力学又称热动力学,起源于1824年卡诺(Carnot)对热机效率的研究,当 时的热力学研究仅研究热与机械功之间的相互转换。随着电能、化学能、生物能 以及其他形式能量的发现和应用,热力学发展成为研究热与其他形式能量相互转 换所遵循规律的一门学科。热力学的基本原理在化学现象以及和化学现象有关的 物理现象中的应用,称为化学热力学;相应地,热力学的基本原理在生命现象以 及和生命现象有关的物理现象中的应用,则称为生物热力学,或生物热力学。 热力学的理论基础主要是两个基本定律:热力学第一定律亦称能量守恒与转 化定律,主要研究热与其他形式能量之间相互转化的守恒关系。热力学第二定律 主要是研究热与其他形式能量之间相互转化的方向和限度的规律。 上世纪七十年代,比利时物理学家普利高津(Prigogine)通过对复杂系统演 化过程的深入研究,创造性地提出了耗散结构理论并获得了诺贝尔化学奖。他指 出,远离平衡的开放系统,在一定的控制条件下,由于系统内部非线性的相互作 用,通过涨落可以形成稳定的有序结构,即耗散结构。耗散结构理论丰富和发展 了热力学基本理论,为人们研究包括化学现象和生命现象在内的各种生物、自然 和社会的复杂体系,提供了具有普遍指导意义的新思维和新方法。 肖小河认为,简单来说,热力学就是采用宏观的研究方法,即主要依据系统 的初态、终态及过程进行的外部条件(均是可以测量的宏观物理量)对系统的变 化规律进行研究,而不涉及物质的微观结构和过程进行的机理。 热力学可根据人类实践经验并借助数学知识,用逻辑推理方法得出的具有普 遍意义的热力学规律,其结论绝对可靠;但正因不涉及物质的微观结构,所以不 能对热力学规律做出微观说明。换句话说,热力学只能告诉人们,系统在一定条 件下的变化具有什么样的规律,而不能回答为什么具有这样的规律;热力学只能 告诉人们,在某种条件下,变化是否能够发生,若能发生,会进行到什么程度, 但不能告诉人们变化的速率及变化所经过的历程。 肖小河指出,热力学的上述特点和中医药学特别关注机体的状态表现及其系 统的平衡或有序性,以机体变化的状态表现作为参照系来研究疾病发生、发展和 变化的规律,从而进行辨证论治的思维模式有相通之处。 热力学阐述中药复方配伍关系 中药复方配伍研究也一直是中医药研究的难点和热点。长期以来,国内学者 主要从药效药理学角度,同时结合药物化学手段,研究中药复方配伍关系和药效 物质基础,但至今尚未取得突破性进展。肖小河采用生物热力学方法,证实了中 药配伍关系的客观存在。 肖小河认为,中药复方的配伍关系实际上包括两个层面:一是处方中各单味 药的药效物质之间的相互作用;二是全方的药效物质与机体之间的药理毒理作用。 从本质上说,无论是药物之间相互作用,还是药物与机体之间相互作用,都属于 化学反应范畴。而任何化学反应发生时,均伴随有能量的转移和热变化。这些能 量的转移和热变化均可用热力学的理论和方法加以检测与描述。 为此,肖小河以处方组成基本相同或相似但配伍比例不同的两对经典名方 ——左金丸/反左金、麻黄汤/麻杏石甘汤为例,先采用生物热力学方法,定性定 量测定复方配伍过程中的能量转移和热变化,建立中药复方配伍关系的生物热力 学模型和热谱图;再对发生显著能热变化的配伍关系,结合生物分子标记技术和 化学指纹图谱技术诊断和示踪,辅以药理学和天然药物化学实验,阐明其主要药 效学及物质基础的差异;然后,以传统给药方式,在临床上进行小样本的辨证施 治验证;最后,结合人工智能分析技术,建立基于生物热谱图、生物分子标记和 化学指纹图谱等的中药配伍关系数字化高通量检测方法和系统,从而实现了中药 复方配伍变化的实时、连续、在线、无损、快速、灵敏。 通过以上研究发现,中药配伍关系是客观存在的,中医经典名方配伍精当, 但不一定都是惟一最佳的组合;生物热力学可以作为刻画中药复方配伍关系的基 础方法之一,焓变(△H,指热量输出变化)可作为衡量中药复方配伍变化的客观 指标之一。研究还发现,作用于生命体系的复方中药,如组成配比不同,其生物 热谱图及主要热力学参数值有不同程度的改变,△H呈现明显而有规律的变化, 并与复方中寒热药性中药的比例之间存在映照关系。 由此,肖小河指出,中药复方通过不同药性药物的配伍作用,调控生命体系 能量的代谢、转移和热变化(特别是△H),使机体维系新的稳定有序状态。这 可能是中药复方配伍的机制之一。 中医药学与热力学“神交”已久 肖小河指出,中医药学与热力学其实“神交”已久,这体现在以下几个方面: 两者都重在研究系统的存在状态(初态和终态)和变化方向,而不关注系统的内 部构成和变化过程;两者都工于宏观描述而疏于微观分析;两者都讲求系统平衡 与调节,远离平衡和开放条件下的生命体系和化学体系,都属于耗散结构。众多 的生理病理现象和物理化学现象都可以用耗散结构理论加以阐释。可以预见,借 鉴或融会热力学的研究思路和方法,可能会为中医药学研究打开一个新的局面。 肖小河认为,生命体系是一个开放的巨系统,或自组织系统,或耗散结构。 一切生命活动都包含能量流、物质流和信息流的转换(代谢)。能量流是生命活 动的主导,正常生命体系的能量代谢和转化符合热力学的基本定律,特别是开放 系统的热力学第二定律。阴阳五行论、天人合一整体观、平衡观、辨证施治等中 医药基本理论,寒者热之、热者寒之、实者虚之、虚者补之等中医治则治法,均 遵循了热力学的基本定律,特别是开放系统的热力学第二定律。机体出现异常或 生病,就是生命系统内部出现“混乱”、“无序”,患者在接受中医药治疗时, 无论是进行药物,还是针灸、按摩等方法治疗,其实质上是生命系统从外界吸取 “负熵流”(在热力学上,与无序相对抗的自由能和信息都称为负熵),使系统 熵增(熵是体系混乱程度的度量,熵增是体系趋于无序状或混乱的增加)减少, 降低混乱度,使其达到新的有序状态或形成新的稳态,从而恢复正常和健康。这 也符合热力学的基本理论,特别是开放系统的热力学第二定律。 从中药作用的角度来看,任何中药的药性功能都是通过干预生命活动的能量 流、物质流、信息流的转换而实现的。如辛温解表、辛凉解表、温中散寒、益气 升阳等就是中药通过干预机体的能量转换而发挥的药性功能;清热解毒、滋阴壮 阳、益气补血、益气活血、益气生津、滋阴清热、温阳利水、清热生津等是中药 通过干预机体能量-物质转换而实现的;而中药对物质-信息转换的影响,可以产 生养血安神、活血通络、消肿止痛、平肝潜阳等药性功能;中药对能量-信息转 换的干预,能产生行气止痛、散寒止痛、温经散寒、清热安神等药性功能。 因此,肖小河认为,作为能量转移和热变化的重要刻画工具,热力学是以体 系的状态参数为研究对象,可以定性定量测定机体生长代谢过程中以及中药与机 体相互作用过程中的能量转移和热变化,能实时、在线、无损、高效、快速地刻 画机体的表观状态及其变化情况,符合中医药学整体观、系统观、动态观和平衡 观的思维方式和研究手法,有望发展成为中医药基础研究的新手段、新领域。 中药四性的生物热力学研究 吃中国红参上火,吃西洋参不上火,这是为什么◇按中医来讲,这是中药四 性(寒、热、温、凉)使然。那么,中药四性是否客观存在?如客观存在,能否 客观测度?如何测度?其客观本质、作用机制和实际意义如何?长期以来,中药 四性一直是中医药基础研究的热点和难点。虽然我国和日本的学者先后从不同角 度研究了中药四性对机体生理病理状态及其功能的影响,初步发现四性与中枢神 经递质、交感神经-肾上腺髓质系统、前列腺素和环核苷酸、能量代谢、内分泌 系统、微量元素等之间存在某些相关性。但从整体上讲,中药四性研究至今尚未 取得突破性进展。近年来,中药四性研究几乎处于停滞状态。肖小河认为,完全 可以将生物热力学理论引入到中药四性的研究当中。 ■热力学可探讨中药四性 肖小河指出,“寒、热、温、凉”是中药药性功能的高度概括,在某种程度 上也是机体对物理热学变化的一种生理或病理感受。如温热药作用于机体一般表 现为功能的亢奋,机体功能亢奋则需要消耗较多的能量,就会产生较多的热量; 反之,寒凉药作用于机体一般表现为功能的抑制,机体功能抑制,则消耗能量较 少或抑制产热。 另外,中药四性功能实质上就是中药与生物机体之间的相互作用。这种相互 作用,可能是物理反应,也可能是化学反应。而任何反应发生时,均伴随有能量 的转移和变化(表现为吸热或放热),这些能量的转移和热变化,均可用热力学 方法加以检测,用热力学理论加以刻画。微量量热学是一种能够在线跟踪检测且 非常灵敏、无损、客观有效的热能检测方法,近年来在化学热力学和生物热力学 研究中应用较广泛,有望开发成为刻画中药四性的新方法。 ■中药四性热力学研究模式 根据以上观点,肖小河初步建立了在中医药学理论和热力学理论的双重指导 下,以能量(热量)为基点,以能量-物质-信息转换(代谢)为链条的中药四性 热力学研究模式和方法。 首先,采用生物热力学方法,定性和定量地研究不同药性药物的水煎剂和血 清药物成分与生物体相互作用的能量转移和热变化,建立中药四性的生物热谱图 和热力学模型。 其次,对生物热力学表达差异显著的不同药性的药物,采用DNA分子标记和 化学指纹图谱技术进行识别和示踪,以获取寒热药性差异表达稳定的基因片段和 与代谢产热有关的化学信号因子,寻找和克隆与寒热药性相关的基因。 第三,辅以血清药物化学分析和血清药理学试验,阐明中药四性可能的物质 基础和药性作用。 第四,以传统给药方式,进行小样本的寒热辨证施治的临床验证。 最后,结合计算机技术和人工智能分析方法,阐明中药四性的客观真实性和 现代科学基础及其在中医治则、中药鉴定、质量控制、药效评价、复方配伍、中 药炮制和新药开发等方面的应用价值。 ■热力学方法验证中药四性理论 为了凸显中药“四性”的差异,克服研究对象的背景不同,肖小河重点选取 中药种类、植物来源、处方组成、化学成分、药理作用和临床应用基本相同或相 似的方药,如人参类中药、黄连不同炮制品、左金丸(黄连誜吴茱萸=6誜1)与 反左金(黄连誜吴茱萸=1誜6)进行了研究。 通过实验研究,肖小河发现,中药四性是客观存在的,同时也是相对的;生 物热力学可以作为刻画中药四性的有效方法之一,特别是焓变(△H)等参数可作 为重要的评价客观指标;作用于生命体系的方药,如药材品种不同,或产地不同、 或炮制规格不同,或处方配比不同,寒热温凉药性不同,其生物热谱图及主要热 力学参数值有不同程度的改变,特别是△H呈现较明显而有规律的变化,并与传 统中医对方药的赋性有映照关系。在研究中可以看出,温热药性药物能使供试生 物体指数生长期的生长速率常数相对减小,传代时间延长,△H增加较显著;反 之,寒凉药性药物能使供试生物体指数生长期的生长速率常数相对增加,传代时 间缩短,△H增加较少。 由此,肖小河认为,不同药性的药物作用于生命体系,能调控生命体系能量 的代谢、转移和热变化(特别是△H),使机体本身呈现寒热温凉差异,从而形 成新的稳定有序状态,这可能是中药四性重要的作用机制之一,也可能是“寒者 热之,热者寒之”、“实者泻之,损者益之”等中医治法治则的作用机制之一。

1、新制冷剂HFC—134a的热物理及热力学性质2、热力学状态函数关系图在物理化学教学中的应用3、应用物理学专业《热学》与《热力学与统计物理》课程整合之初探4、浅分析物理化学中的“热力学”5、讲授物理化学中热力学第二定律的探讨6、热力学第二定律从物理说法导出数学说法7、热力学与统计物理简明教程8、热学 热力学与统计物理9、热力学与统计物理学解题指导10、热力学与统计物理学

摘要:关于刚体平面平行运动的解题方法可以从多方面去考虑,从而求得所需求的物理量。关键词:无滑滚动、质量、半径、粗糙斜面下面让我们来看一道例题。一质量为m,半径为r的均匀圆柱体,沿倾角为α的粗糙斜面自静止无滑滚(如图),求质心,加速度ac法一:用平面平行运动动力学方程考虑斜面方向的运动,用f代表静摩擦力,据质心运动定理,有mgsinα-f=mac对于质心重力的力矩等于0,只有摩擦力的力矩,从而fr=icβ=1/2mr2刚体上的p点同时参与两种运动:随圆柱体以质心速度vc平动,和以线速度rω绕质心转动。无滑动意味着圆柱体与斜面的接触点p的瞬时速度为0,由此得vc=rω上式两边分别为对时间求导得d/dt·vc=rd/dtω所以有ac=rβ③由①②③推出法二:如图,通过该圆柱体对定点a的角动量定理,因为静摩擦力f对定点a的力矩为零,所以有la=3/2mvcr=3/2r2ω只有重力沿斜面的分力的力矩,设为τaτa=msinα*r据角动量定理有dla/dt=τa即(3/2)mr2β=(3/2)mrac=mgsinα*r所以有ac=(2/3)gsinα法三:用动能定理解题设圆柱体沿斜面滚过的距离为s时的速度为vc由于是无滑滚动,既是纯滚动vc=rω所以有ω=vc/r圆柱体的滚动后获得的总动能为t则t=tc+trc=(1/2)mvc2+(1/2)icω2=(1/2)mvc2+(1/4)m(rω)2=(3/4)mvc又由于初动能为0据动能定理有t-0=mgsinα*s(3/4)mvc2=mgs*sinα上式两边分别为时间t求导,得3mvc2/4dt=mgsinα*ds/dt所以有(3/2)ac=gsinα所以ac=(2/3)gsinα通过对上题的解答,我们运用到了力学中的刚体力学,角动量定理,动能定理等。所以要想学好力学就得善于发散思维!参考文献:①赵凯华、罗茵新概念物理教程高等教育出版社7②卢新平简明普通物理学30

热力学在机械方面的应用论文目录怎么写

前言第1章热力学基本规律1热力学系统热力学平衡态2热力学第零定律温度3物态方程4准静态过程功5热力学第一定律内能6热力学第二定律7熵和熵增加原理习题第2章热力学特性函数法及其应用1特性函数2特性函数的特征麦克斯韦关系3开系的热力学基本方程和热力学公式4特性函数法的应用5最大功原理6热力学第三定律习题第3章相平衡和化学平衡1热动平衡判据2单元二相系的平衡克拉珀龙方程3气液两相的转变临界点和对应态定律4二级相变厄任费斯脱方程5朗道二级相变理论6液HeⅡ与二流体模型7表面效应对相平衡的影响液滴的形成8超导态—正常态的相变及其热力学理论9临界现象和临界指数10多元复相系的平衡条件吉布斯相律11化学反应平衡条件质量作用定律习题第4章不可逆过程热力学1描述方法和局域平衡条件2反应扩散方程3熵平衡方程局域熵增率4线性唯象律昂萨格倒易关系5最小熵产生定理6应用习题第5章统计物理学基础1统计规律性2概率分布3统计平均值4二项式分布及其近似表达式5等概率原理6近独立粒子运动状态和系统微观状态的描述7近独立粒子系统的宏观态分布与微观状态数8近独立粒子系统的最概然分布习题第6章系综理论1系统微观状态的描述r空间2统计系综刘维尔定理3微正则系综4正则系综5等温-等压系综6巨正则系综开系的热力学公式……第7章系综理论和经典热力学系统第8章量子统计第9章涨落理论和涨落耗散定理第10章非平衡态统计理论参考书及文献附录习题答案

这个需要花钱买的,知道就能解决?那么容易?

热力学在机械方面的应用论文目录

一汽车空调系统设计应该掌握的理论知识:热力学的知识原因:空调系统是实现能量转换的一个系统,而热力学是空调系统中理论计算的基础。流体力学,空气动力学的知识原因:空调系统是利用制冷剂的流动及相态变化(气体变液体放热,液体变气体要吸热),发动机水箱的温度及流量变化,以及强制空气对流形成热量交换来实现制冷制热的。这涉及到流体力学,空气动力学的许多知识。汽车和空调基础等相关知识 ,如制冷原理,发动机原理等原因:必须将制冷和汽车有机结合起来,学会计算热负荷、制冷量和功率消耗负载,才能懂得系统的合理匹配。机械结构学以及相关知识原因:空调系统有很多部件,还需要安装到汽车上,必须了解相关的制造和装配工艺。材料学知识原因:汽车空调系统涉及金属、橡胶、制冷剂、润滑油等,必须对各种材料的物理化学性能和机械加工特性有充分的了解。汽车电子工程知识和自动控制原理原因:汽车空调系统中有许多电器和电路(如压缩机电磁离合器、冷凝器电子风扇、蒸发器鼓风机、压力开关、温度传感器、电子控制阀、A/C开关、空调控制器等),自动空调的反馈控制和调节。二汽车空调系统各部件结构及工作原理汽车空调系统由压缩机、蒸发器、膨胀阀、冷凝器、干燥器、空调管路以及HVAC、冷却模块等组成。必须对各主要部件结构及工作原理有充分的理解。

前言第1章热力学基本规律1热力学系统热力学平衡态2热力学第零定律温度3物态方程4准静态过程功5热力学第一定律内能6热力学第二定律7熵和熵增加原理习题第2章热力学特性函数法及其应用1特性函数2特性函数的特征麦克斯韦关系3开系的热力学基本方程和热力学公式4特性函数法的应用5最大功原理6热力学第三定律习题第3章相平衡和化学平衡1热动平衡判据2单元二相系的平衡克拉珀龙方程3气液两相的转变临界点和对应态定律4二级相变厄任费斯脱方程5朗道二级相变理论6液HeⅡ与二流体模型7表面效应对相平衡的影响液滴的形成8超导态—正常态的相变及其热力学理论9临界现象和临界指数10多元复相系的平衡条件吉布斯相律11化学反应平衡条件质量作用定律习题第4章不可逆过程热力学1描述方法和局域平衡条件2反应扩散方程3熵平衡方程局域熵增率4线性唯象律昂萨格倒易关系5最小熵产生定理6应用习题第5章统计物理学基础1统计规律性2概率分布3统计平均值4二项式分布及其近似表达式5等概率原理6近独立粒子运动状态和系统微观状态的描述7近独立粒子系统的宏观态分布与微观状态数8近独立粒子系统的最概然分布习题第6章系综理论1系统微观状态的描述r空间2统计系综刘维尔定理3微正则系综4正则系综5等温-等压系综6巨正则系综开系的热力学公式……第7章系综理论和经典热力学系统第8章量子统计第9章涨落理论和涨落耗散定理第10章非平衡态统计理论参考书及文献附录习题答案

1、冷凝过程。2、蒸发过程。3、汽车空调就是用制冷剂,

热力学在机械方面的应用论文题目大全

同志你好: 以下是我总结的材料,请核对后使用 祝愿你工作愉快 工程热力学 热力学是研究热现象中,物质系统在平衡时的性质和建立能量的平衡关系,以及状态发生变化时,系统与外界相互作用的学科。 工程热力学是热力学最先发展的一个分支,它主要研究热能与机械能和其他能量之间相互转换的规律及其应用,是机械工程的重要基础学科之一。 工程热力学的基本任务是:通过对热力系统、热力平衡、热力状态、热力过程、热力循环和工质的分析研究,改进和完善热力发动机、制冷机和热泵的工作循环,提高热能利用率和热功转换效率。 为此,必须以热力学基本定律为依据,探讨各种热力过程的特性;研究气体和液体的热物理性质,以及蒸发和凝结等相变规律;研究溶液特性也是分析某些类型制冷机所必需的。现代工程热力学还包括诸如燃烧等化学反应过程,溶解吸收或解吸等物理化学过程,这就又涉及化学热力学方面的基本知识。 工程热力学是关于热现象的宏观理论,研究的方法是宏观的,它以归纳无数事实所得到的热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律作为推理的基础,通过物质的压力 、温度、比容等宏观参数和受热、冷却、膨胀、收缩等整体行为,对宏观现象和热力过程进行研究。 这种方法,把与物质内部结构有关的具体性质,当作宏观真实存在的物性数据予以肯定,不需要对物质的微观结构作任何假设,所以分析推理的结果具有高度的可靠性,而且条理清楚。这是它的独特优点。 古代人类早就学会了取火和用火,不过后来才注意探究热、冷现象的实质。但直到17世纪末,人们还不能正确区分温度和热量这两个基本概念的本质。在当时流行的“热质说”统治下,人们误认为物体的温度高是由于储存的“热质”数量多。1709~1714年华氏温标和1742~1745年摄氏温标的建立,才使测温有了公认的标准。随后又发展了量热技术,为科学地观测热现象提供了测试手段,使热学走上了近代实验科学的道路。 1798年,朗福德观察到用钻头钻炮筒时,消耗机械功的结果使钻头和筒身都升温。1799年,英国人戴维用两块冰相互摩擦致使表面融化,这显然无法由“热质说”得到解释。1842年,迈尔提出了能量守恒理论,认定热是能的一种形式,可与机械能互相转化,并且从空气的定压比热容与定容比热容之差计算出热功当量。 英国物理学家焦耳于1840年建立电热当量的概念,1842年以后用不同方式实测了热功当量。1850年,焦耳的实验结果已使科学界彻底抛弃了“热质说”。公认能量守恒、能的形式可以互换的热力学第一定律为客观的自然规律。能量单位焦耳就是以他的名字命名的。 热力学的形成与当时的生产实践迫切要求寻找合理的大型、高效热机有关。1824年,法国人卡诺提出著名的卡诺定理,指明工作在给定温度范围的热机所能达到的效率极限,这实质上已经建立起热力学第二定律。但受“热质说”的影响,他的证明方法还有错误。1848年,英国工程师开尔文根据卡诺定理制定了热力学温标。1850年和1851年,德国的克劳修斯和开尔文先后提出了热力学第二定律,并在此基础上重新证明了卡诺定理。 1850~1854年,克劳修斯根据卡诺定理提出并发展了熵的概念。热力学第一定律和第二定律的确认,对于两类“永动机”的不可能实现作出了科学的最后结论,正式形成了热现象的宏观理论热力学。同时也形成了“工程热力学”这门技术科学,它成为研究热机工作原理的理论基础,使内燃机、汽轮机、燃气轮机和喷气推进机等相继取得迅速进展。 与此同时,在应用热力学理论研究物质性质的过程中,还发展了热力学的数学理论,找到了反映物质各种性质的相应的热力学函数,研究了物质在相变、化学反应和溶液特性方面所遵循的各种规律 。1906年,德国的能斯脱在观察低温现象和化学反应中发现热定理;1912年,这个定理被修改成热力学第三定律的表述形式。 二十世纪初以来,对超高压、超高温水蒸汽等物性,和极低温度的研究不断获得新成果。随着对能源问题的重视,人们对与节能有关的复合循环、新型的复合工质的研究发生了很大兴趣。

1、新制冷剂HFC—134a的热物理及热力学性质2、热力学状态函数关系图在物理化学教学中的应用3、应用物理学专业《热学》与《热力学与统计物理》课程整合之初探4、浅分析物理化学中的“热力学”5、讲授物理化学中热力学第二定律的探讨6、热力学第二定律从物理说法导出数学说法7、热力学与统计物理简明教程8、热学 热力学与统计物理9、热力学与统计物理学解题指导10、热力学与统计物理学

物理小论文(力学)世界上有确定的东西吗?正如大家所知,1927年3月,海森堡在《量子论的运动学与动力学的知觉内容》论文中,提出了量子力学的另一种测不准关系,海森堡认为,科学研究工作宏观领域进入微观领域时,会遇到测量仪器是宏观的,而研究对象是微观的矛盾,在微观世界里,对于质量极小的粒子来说,宏观仪器对微观粒子的干扰是不可忽视的,也是无法控制点额,测量的结果也就同粒子的原来状态不完全相同。所以在微观系统中,不能使用实验手段同时准确的测出微观粒子的位置和动量,时间和能量。由数学推导,海森堡给出了一个测不准关系式: 。对于微观粒子一些成对的物理量,在这里指位置和动量,时间和能量,不能同时具有确定的数值,其中一个量愈确定,则另一个就愈不确定。所谓测不准关系,主要是普朗克常量h使量子结果与经典结果有所不同。如果h为零,则对测量没有任何根本的限制,这是经典的观点;如果h很小,在宏观情况下,仍然能以很大的精确性同时测定动量与位置或能量与时间的关系,但是在微观的场合就不能同时测定。实验表明,决定微观系统的未来行为,只能是观察结果所出现的概率,测不准关系已经被认为是微观粒子的客观特性。海森堡提出了测不准关系后,立即在哥本哈根学派中引起了强烈的反响,泡利欢呼“现在是量子力学的黎明”,玻尔试图从哲学上进行概括。1927年9月,玻尔在与意大利科摩召开的国际物理学会议上提出了著名的“互补原理”,用以解释量子现象基本特征的波粒二象性,它认为量子现象的空间和时间坐标和动量守恒定律,能量守恒定律不能同时在同一个实验中表现出来,而只能在互相排斥的实验条件下出来不能统一与统一图景中,只能用波和粒子这些互相排斥的经典概念来反映。波和粒子这两个概念虽然是互相排斥的,但两者在描写量子现象是却又是缺一不可的。因此玻尔认为他们二者是互相补充的,量子力学就是量子现象的终极理论。“互补原理”实质上是一种哲学原理,称为量子力学的“哥本哈根解释”。30年代后成为量子力学的“正统”解释,波恩称此为“现代科学哲学的顶峰。”1927年10月在布鲁塞尔第五届索尔卡物理学会议上,量子力学的哥本哈根解释为许多物理学家所接受,同时也受到爱因斯坦等一些人的强烈反对。爱因斯坦为此精心设计了一系列理想实验,企图超越不确定关系的限制来揭露量子力学理论的逻辑矛盾。玻尔和海森堡等人则把量子理论同相对论作比较,有利地驳斥了爱因斯坦。1930年10月第六届索尔卡物理学会议上,爱因斯坦又绞尽脑汁提出了一个“光子箱”的理想实验,向量子力学提出了严峻的挑战。光子箱的结构很简单,一个匣子挂在弹簧称上,一个相机快门一样的装置控制匣子内光子的射出。每次射出光子的时间由快门控制,弹簧称上可以读出整个盒子因光子出射而减少的质量,根据大名鼎鼎的爱因斯坦质能关系: 得出光子的能量,这样原则上时间和能量不存在不能同时确定的问题。 据说玻尔看到这个装置登时口吐白沫,经过紧急抢救时的输氧加上彻夜的苦思之后,玻尔终于搬来了救星,呵呵,那竟然是爱因斯坦本人的广义相对论。发射出光子后,光子箱的质量减少纵然可以精确测出,然而弹簧秤收缩,引力势能减小,根据广义相对论的引力理论,箱子中的时钟会走慢,归根到底时间又是不确定了。 这次轮到爱因斯坦吐血三天了,他费尽心思找来的实验居然成了量子力学测不准关系的绝妙证明,还被玻尔等人堂而皇之的载入他们的论文之中。 既然在微观状态下,存在测不准关系,那么在宏观状态下,还存在测不准关系吗?这个我们应该能得出结论:当然存在测不准关系。我们做实验的时候,一旦到了处理实验数据就要同时算出相应的不确定度。这是为什么呢?测量结果都具有误差,误差自始至终存在于一切科学实验和测量的过程之中。任何测量仪器、测量环境、测量方法、测量者的观察力都不可能做到绝对严密,这就使测量不可避免地伴随着有误差产生。因此,分析测量可能产生的各种误差,尽可能可消除其影响,并对测量结果中未能消除的误差做出估计,就是物理实验和许多科学实验中必不可少的工作。但是,我们只能尽力减小误差,却不能消除它。从上面可以看得出,世界上是不存在测得准的东西的,正所谓世界是辩证统一的,事物是相互影响的,既存在相对性,又存在绝对性。事物的测不准关系,就因为它既有相对性,又有绝对性,而我们通常所说的某某物重多少,高多少,等等看似绝对的数据其实是相对的。在某一个时段里,物体趋向于某个值的概率最大,因而我们就把这个值称作在这个时段里的相对准确值,它本是使不可能测准的。事物之间又存在着相互作用,因而又由于相互作用是具体的,因而是有限的,具有一定的认识意义;而本体则是抽象的,因而是无限的,并不具有任何确定的认识意义。所以,世界上并不存在确定的东西。参考文献:张三慧,《大学物理学<量子物理>》清华大学出版社2000年8月第二版34页35页李士本,张力学,王晓峰《自然科学简明教程》,浙江大学出版社2006年2月第一版,68页72页黄理稳,李学荣《科学技术发展简史》华南理工大学出版社,2002年3月第一版,136页全林,《科技史简论》,科学出版社,2002年3月第一版,213页,214页周建,《没有极限的科学》,北京理工大学出版社,2006年4月第一版,102页吴平,《大学物理实验教程》机械工业出版社,2005年9月第一版,4页

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