热力学在机械方面的应用论文摘要写什么

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热力学在机械方面的应用论文摘要

热力学第一定律（thefirstlawofthermodynamics）就是不同形式的能量在传递与转换过程中守恒的定律，表达式为Q=△U+W。表述形式：热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持不变。该定律经过迈耳JRMayer、焦耳TPJoule等多位物理学家验证。热力学第一定律就是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律。十九世纪中期，在长期生产实践和大量科学实验的基础上，它才以科学定律的形式被确立起来。

热力学第零定律：如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡，那么它们也必定处于热平衡热力学第一定律：如果一个系统与环境孤立，那么它的内能将不会发生变化。引申得到，体系的内能变化等于它从环境吸收的热量与环境在其之上做功的总和。(delta)U=(delta)w+(delta)q热力学第二定律有几种表述方式：克劳修斯表述：热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物；开尔文-普朗克表述:不可能从单一热源吸取热量，并将这热量变为功，而不产生其他影响。熵表述：随时间进行，一个孤立体系中的熵总是不会减少。热力学第三定律：通常表述为绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵值为零。RH否勒和EA古根海姆还提出热力学第三定律的另一种表述形式：任何系统都不能通过有限的步骤使自身温度降低到0k，称为0K不能达到原理。一、热力学第一定律在19世纪早期，不少人沉迷于一种神秘机械，这种设想中的机械只需要一个初始的力量就可使其运转起来，之后不再需要任何动力和燃料，却能自动不断地做功。在热力学第一定律提出之前，人们一直围绕着制造永动机的可能性问题激烈的讨论，这种不需要外界提供能量的永动机称为第一类永动机。热力学第一定律是能量守恒定律，它是说能量可以由一种形式变为另一种形式，但其总量既不能增加也不能减少，是守恒的。本世纪初爱因斯坦发现能量和质量可以互变，所以能量守恒定律改为质能守恒定律。这一定律指出物质既不能被消灭也不能被创造，一度被无神论当作宇宙永恒的根据热力学第一定律的产生是这样的：在18世纪末19世纪初，随着蒸汽机在生产中的广泛应用，人们越来越关注热和功的转化问题。于是，热力学应运而生。1798年，汤普生通过实验否定了热质的存在。德国医生、物理学家迈尔在1841－1843年间提出了热与机械运动之间相互转化的观点，这是热力学第一定律的第一次提出。焦耳设计了实验测定了电热当量和热功当量，用实验确定了热力学第一定律，补充了迈尔的论证。二、热力学第二定律在人们认识了能的转化和守恒定律后，制造永动机的梦想并没有停止下来。不少人开始企图从单一热源（比如从空气、海洋）吸收能量，并用来做功。将热转变成功，并没有违背能量守恒，如果能够实现，人类就将有了差不多取之不尽的能源，地球上海水非常丰富，热容很大，仅仅使海水的温度下降1℃，释放出来的热量就足够现代社会用几十万年，从海水中吸取热量做功，则航海不需要携带燃料！这种机械被人们称为第二类永动机。但所有的实验都失败了，因为这违背了自然界的另一条基本规律：热力学第二定律。1824年，法国陆军工程师卡诺设想了一个既不向外做工又没有摩擦的理想热机。通过对热和功在这个热机内两个温度不同的热源之间的简单循环（即卡诺循环）的研究，得出结论：热机必须在两个热源之间工作，热机的效率只取决与热源的温差，热机效率即使在理想状态下也不可能的达到100%。即热量不能完全转化为功。1850年，克劳修斯在卡诺的基础上统一了能量守恒和转化定律与卡诺原理，指出：一个自动运作的机器，不可能把热从低温物体移到高温物体而不发生任何变化，这就是热力学第二定律。不久，开尔文又提出：不可能从单一热源取热，使之完全变为有用功而不产生其他影响；或不可能用无生命的机器把物质的任何部分冷至比周围最低温度还低，从而获得机械功。这就是热力学第二定律的"开尔文表述"。奥斯特瓦尔德则表述为：第二类永动机不可能制造成功。热力学第二定律有多钟说法，最流行的有两种：克劳修斯（Clausius）的表述："热量由低温物体传给高温物体而不引起其它变化是不可能的"。热量从高温传到低温处的过程可自发进行，反之，热量从低温传到高温处虽可以进行，但有条件，如通过制冷机将热从低温处转到高温处，除了这部分能量转化之外，必然引起其它变化，就是还要消耗电功变成热，就是说，使热量从低温向高温转移的同时，需消耗另一部分功，变成为热。开尔文（Kelvin）的表述："从单一热源取出热使之完全变为功，而不发生其它变化是不可能的"。这种说法的意思是从功转变成热，可不引起其它变化，(如摩擦生热，机械功完全转成热而不发生其它变化)，但是其反过程，将热变成功，除了这些能量转换外，必然引起其它变化，否则就不能发生。克劳修斯和开尔文的两种表述实际上是一致的，假如热量可以由低温传给高温物体而不引起其它变化，则热可以完全变为功而不引起其它变化；在上述例子中，如果可以无条件地将低温热源中的热传给高温热源，则整个过程是高温热源中的热完全转变为功(热没有消耗到低温处)，并且没有发生其它变化(气体的状态没有变化)。即克劳修斯的说法不成立的话，则开尔文的说法也不能成立，两种表述是一致的。当然，"第二类永动机是不能制成的"也是一种较流行的说法。热力学第二定律是人类从生产和生活实践中所总结出来的经验规律，它的命运不象热力学第一定律那样一帆风顺，从它的诞生到20世纪初都在不断遭受人们的非议和攻击，在各个时期都有不少人用各种方式企图来否定它，他们大多数是想制造所谓的"第二类永动机"，当然，都以失败而告终。热力学第二定律有丰富的含义，解释了自然界能量转化方向的深刻的规律，它描述能量自动传递的方向:分子有规则运动的机械能，可以完全转化为分子无规则运动的热能；热能却不能完全转化为机械能。克劳修斯说法和开尔文说法都揭示了热的传递和转化的不可逆过程：克劳修斯说法实质上说热传递过程是不可逆的；开尔文说法实质上说功转变为热的过程是不可逆的。正是各种不可逆过程的内在联系，使得热力学第二定律的应用远远超出热功转换的范围，成为整个自然科学中的一条基本规律。但热力学第二定律是有适用范围的，它只能用于宏观观世界，微观世界如个别分子的运动不能用热力学第二定律去恒量，而对于超客观的世界如宇宙，由于它是一个开放的不平衡的体系，热力学第二定律也无法解释其发展规律，因而它后有非平衡态热力学使热力学得以延伸。三、热力学第三定律是否存在降低温度的极限？1702年，法国物理学家阿蒙顿已经提到了"绝对零度"的概念。他从空气受热时体积和压强都随温度的增加而增加设想在某个温度下空气的压力将等于零。根据他的计算，这个温度即后来提出的摄氏温标约为-239℃，后来，兰伯特更精确地重复了阿蒙顿实验，计算出这个温度为-3℃。他说，在这个"绝对的冷"的情况下，空气将紧密地挤在一起。他们的这个看法没有得到人们的重视。直到盖-吕萨克定律提出之后，存在绝对零度的思想才得到物理学界的普遍承认。现在我们知道，绝对零度更准确的值是－15℃。1848年，英国物理学家汤姆逊在确立热力温标时，重新提出了绝对零度是温度的下限。随着低温技术的发展，人们不断向低温极限冲击，但越是接近绝对零度，温度的降低越困难。1906年，德国化学物理学家能斯特（WaltherNernst，1864-1941）在观察低温现象和化学反应中发现热定理，1912年，能斯特又这一规律表为绝对零度不可能达到原理："不可能使一个物体冷却到绝对温度的零度。"这就是热力学第三定律。根据热力学第三定律，在绝对零度下一切物质皆停止运动。绝对零度虽然不能达到，但可以无限趋近。迄今为止，人类获得的最接近绝对零度的温度是5nK（5×10－9K），这是2003年由德国、美国、奥地利等国科学家组成的一个国际科研小组，日前改写的人类创造的最低温度纪录。此外，还有人提出热力学第零定律：如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同)，则它们彼此也必定处于热平衡。*********************************************************************************************四、克劳修斯和开尔文简介克劳修斯（1822～1888）克劳修斯在1822年出生于普鲁士的克斯林。他的母亲是一位女教师，家中有多个兄弟姐妹。他中学毕业后，先考入了哈雷大学，后转入柏林大学学习。为了抚养弟妹，在上学期间他不得不去做家庭补习教师。1850年，克劳修斯被聘为柏林大学副教授并兼任柏林帝国炮兵工程学校的讲师。同年，他对热机过程，特别是卡诺循环进行了精心的研究。克劳修斯从卡诺的热动力机理论出发，以机械热力理论为依据，逐渐发现了热力学基本现象，得出了热力学第二定律的克劳修斯陈述。在《论热的运动力……》一文中，克劳修斯首次提出了热力学第二定律的定义："热量不能自动地从低温物体传向高温物体。"这与开尔文陈述的热力学第二定律"不可制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸取热量，使之完全变为有用的功，而其他物体不发生任何变化"是等价的，它们是热力学的重要理论基础。同时，他还推导了克劳修斯方程--关于气体的压强、体积、温度和气体普适常数之间的关系，修正了原来的范德瓦尔斯方程。1854年，克劳修斯最先提出了熵的概念，进一步发展了热力学理论。他将热力学定律表达为：宇宙的能量是不变的，而它的熵则总在增加。由于他引进了熵的概念，因而使热力学第二定律公式化，使它的应用更为广泛了。1855年，克劳修斯被聘为苏黎世大学正教授，在这所大学他任教长达十二年。这期间，他除了给大学生讲课外，还积极地进行科学探索。1857年，克劳修斯研究气体动力学理论取得成就，他提出了气体分子绕本身转动的假说。这一年，他发表了《论我们称之为热能的动力类型》一文，在这篇文章中他将气体分子的动能不仅看做是它们的直线运动，而且而且看作是分子中原子旋转和振荡的运动。这样，他就正确地，尽管不是充分地（只有量子理论才能给予充分的解释），确定了实际气体与理想气体的区别。同年，他还研究了电解质和电介质。他重新解释了盐的电解质溶液中分子的运动；他建立了固体的电介质理论。他还提出描述分子极性同电介质常数之间关系的方程。同时他还提出了电解液分解的假说。这一假说，后来经过阿仑尼乌斯的进一步发展成为电解液理论。1858年，克劳修斯通过细心的研究，推导出了气体分子平均自由程公式，找出了分子平均自由程与分子大小和扩散系数之间的关系。同时，他还提出分子运动自由程分布定律。他的研究也为气体分子运动论的建立做出了杰出的贡献。1860年，克劳修斯计算出了气体分子运动速度。后来，他确定了气体对于器壁的压力值相当于分子撞击器壁的平均值。运用与概率论相结合的平均值方法，他开辟了物理学一个极为重要的领域，即创建了统计物理学的学科。在后来的著作中，克劳修斯推导出能表示受压力影响的物体熔点（凝固点）的方程式，后来被称为克拉佩龙-克劳修斯方程。克劳修斯在科学研究方面的主要贡献是建立热力学基础；同时，他在分子运动论以及电解质和固体电介质理论方面也都做出了重大的贡献。鉴于他在物理学各领域中所做出的贡献和取得的成就，1865年，他被选为法国科学院院士。1867年，克劳修斯受聘于维尔茨堡大学，担任教授。在这所大学里他任教两年。在这期间(1868年)，他又被选为英国伦敦皇家学会会长。1869年以后，他任波恩大学教授。1870年他最先提出了均功理论。1870年至1871年的战争期间，克劳修斯的膝盖惨遭重伤，因此，不得不将学生们的实验课交给克莱门斯凯特来负责。此人虽然被称为"老一辈人"的代表人物，但他并没有给他的继承者留下任何设备与仪器。也许，正是由于这个原因，尽管克劳修斯是当时最先进的物理学家，波恩大学的实验物理却没能得到应有的发展，也没能形成一种科学流派。克劳修斯不仅在科研方面取得了重大的成就，而且在教学上也取得了良好的效果。他先后在柏林大学、苏黎世大学、维尔茨堡大学和波恩大学执教长达三十余年，桃李芬芳。他培养的很多学生后来都已成为了知名的学者，有的甚至是举世闻名的物理学家。另外，克劳修斯除发表了大量的学术论文外，还出版了一些重要的专著，如《机械热理论》第一卷和第二卷、《势函数和势》等。在克劳修斯的晚年，他不恰当地把热力学第二定律引用到整个宇宙，认为整个宇宙的温度必将达到均衡而不再有热量的传递，从而成为所谓的热寂状态，这就是克劳修斯首先提出来的"热寂说"。热寂说否定了物质不灭性在质上的意义，而且把热力学第二定律的应用范围无限的扩大了。克劳修斯于1888年逝世，终年六十六岁。克劳修斯虽然在晚年错误地提出了"热寂说"，但在他的一生的大部分时间里，在科学、教育上做了大量有益的工作。特别是他奠定了热力学理论基础，他的大量学术论文和专著是人类宝贵的财富，他在科学史上的功绩不容否定。他诚挚、勤奋的精神同样值得后人学习。开尔文（1824～1907）开尔文是英国著名物理学家、发明家，原名W汤姆孙。他是本世纪的最伟大的人物之一，是一个伟大的数学物理学家兼电学家。他被看作英帝国的第一位物理学家，同时受到世界其他国家的赞赏。他的一生获得了一切可能给予的荣誉。而他也无愧于这一切，这是他在漫长的一生中所作的实际努力而获得的。这些努力使他不仅有了名望和财富，而且赢得了广泛的声誉。1824年6月26日开尔文生于爱尔兰的贝尔法斯特。他从小聪慧好学，10岁时就进格拉斯哥大学预科学习。17岁时，曾立志："科学领路到哪里，就在哪里攀登不息"。1845年毕业于剑桥大学，在大学学习期间曾获兰格勒奖金第二名，史密斯奖金第一名。毕业后他赴巴黎跟随物理学家和化学家V勒尼奥从事实验工作一年，1846年受聘为格拉斯哥大学自然哲学（物理学当时的别名）教授，任职达53年之久。由于装设第一条大西洋海底电缆有功，英政府于1866年封他为爵士，并于1892年晋升为开尔文勋爵，开尔文这个名字就是从此开始的。1890～1895年任伦敦皇家学会会长。1877年被选为法国科学院院士。1904年任格拉斯哥大学校长，直到1907年12月17日在苏格兰的内瑟霍尔逝世为止。开尔文研究范围广泛，在热学、电磁学、流体力学、光学、地球物理、数学、工程应用等方面都做出了贡献。他一生发表论文多达600余篇，取得70种发明专利，他在当时科学界享有极高的名望，受到英国本国和欧美各国科学家、科学团体的推崇。他在热学、电磁学及它们的工程应用方面的研究最为出色。开尔文是热力学的主要奠基人之一，在热力学的发展中作出了一系列的重大贡献。他根据盖-吕萨克、卡诺和克拉珀龙的理论于1848年创立了热力学温标。他指出："这个温标的特点是它完全不依赖于任何特殊物质的物理性质。"这是现代科学上的标准温标。他是热力学第二定律的两个主要奠基人之一（另一个是克劳修斯），1851年他提出热力学第二定律："不可能从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其他影响。"这是公认的热力学第二定律的标准说法。并且指出，如果此定律不成立，就必须承认可以有一种永动机，它借助于使海水或土壤冷却而无限制地得到机械功，即所谓的第二种永动机。他从热力学第二定律断言，能量耗散是普遍的趋势。1852年他与焦耳合作进一步研究气体的内能，对焦耳气体自由膨胀实验作了改进，进行气体膨胀的多孔塞实验，发现了焦耳－汤姆孙效应，即气体经多孔塞绝热膨胀后所引起的温度的变化现象。这一发现成为获得低温的主要方法之一，广泛地应用到低温技术中。1856年他从理论研究上预言了一种新的温差电效应，即当电流在温度不均匀的导体中流过时，导体除产生不可逆的焦耳热之外，还要吸收或放出一定的热量（称为汤姆孙热）。这一现象后叫汤姆孙效应。在电学方面，汤姆孙以极高明的技巧研究过各种不同类型的问题，从静电学到瞬变电流。他揭示了傅里叶热传导理论和势理论之间的相似性，讨论了法拉第关于电作用传播的概念，分析了振荡电路及由此产生的交变电流。他的文章影响了麦克斯韦，后者向他请教，希望能和他研究同一课题，并给了他极高的赞誉。开尔文在电磁学理论和工程应用上研究成果卓著。1848年他发明了电像法，这是计算一定形状导体电荷分布所产生的静电场问题的有效方法。他深人研究了莱顿瓶的放电振荡特性，于1853年发表了《莱顿瓶的振荡放电》的论文，推算了振荡的频率，为电磁振荡理论研究作出了开拓性的贡献。他曾用数学方法对电磁场的性质作了有益的探讨，试图用数学公式把电力和磁力统一起来。1846年便成功地完成了电力、磁力和电流的"力的活动影像法"，这已经是电磁场理论的雏形了（如果再前进一步，就会深人到电磁波问题）。他曾在日记中写道："假使我能把物体对于电磁和电流有关的状态重新作一番更特殊的考察，我肯定会超出我现在所知道的范围，不过那当然是以后的事了。"他的伟大之处，在于能把自己的全部研究成果，毫无保留地介绍给了麦克斯韦，并鼓励麦克斯韦建立电磁现象的统一理论，为麦克斯韦最后完成电磁场理论奠定了基础。他十分重视理论联系实际。1875年预言了城市将采用电力照明，1879年又提出了远距离输电的可能性。他的这些设想以后都得以实现。1881年他对电动机进行了改造，大大提高了电动机的实用价值。在电工仪器方面，他的主要贡献是建立电磁量的精确单位标准和设计各种精密的测量仪器。他发明了镜式电流计（大大提高了测量灵敏度）、双臂电桥、虹吸记录器（可自动记录电报信号）等等，大大促进了电测量仪器的发展。根据他的建议，1861年英国科学协会设立了一个电学标准委员会，为近代电学量的单位标准奠定了基础。在工程技术中，1855年他研究了电缆中信号传播情况，解决了长距离海底电缆通讯的一系列理论和技术问题。经过三次失败，历经两年的多方研究与试验，终于在1858年协助装设了第一条大西洋海底电缆，这是开尔文相当出名的一项工作。他善于把教学、科研、工业应用结合在一起，在教学上注意培养学生的实际工作能力。在格拉斯哥大学他组建了英国第一个为学生用的课外实验室。汤姆孙还将物理学用到完全不同的领域。他研究过太阳热能的起源和地球的热平衡。他的方法可靠而有趣，但只由于他不知道太阳和地球上的能量来自核能，因而不可能得到正确的结论。他试图用落到太阳上的陨石或用引力收缩来解释太阳热能的起源。约在1854年，他估算太阳的"年龄"小于5×108年，而这只是我们现在知道的值的十分之一。从地球表面附近的温度梯度，汤姆孙试图推算出地球热的历史和年龄。他的估算仍然太低，仅为4×108年，而实际值约为5×109年。地质学家以地质现象的演变为理论根据，很快就发现他的估算是错误的。他们不能驳倒汤姆孙的数学，但他们肯定他的假定是错误的。同样，生物学家也发现汤姆孙给出的时间进程与最新的进化论的观念相悖。这一争论持续了多年，汤姆孙完全不理解别人的反对意见是正确的。最后，直到放射性和核反应的发现，才证明了汤姆孙假设的前提是完全错误的。流体力学特别是其中的涡旋理论成为汤姆孙最喜爱的学科之一，他受亥姆霍兹工作的启示，发现了一些有价值的定理。他航行的收获之一是在1876年发明了适用于铁船的特殊罗盘，这一发明后来为英国海军所采用，而且一直用到被现代回转罗盘代替为止。汤姆孙的企业生产了许多磁罗盘和水深探测仪，从中大为获利。基于他的实践经验和理论知识，汤姆孙感到迫切需要统一电学单位，公制的引入使法国革命向前跨了一大步，但是电学测量却产生了全新的问题。高斯和韦伯奠定了绝对单位制的理论基础，"绝对"意味着它们与特定的物质或标准无关，仅取决于普适的物理定律。在绝对单位制中如何确定刻度，如何选择合适的倍数因子使它能方便地应用于工业，如何劝说科技界共同接受这一单位制，所有这一切都是重要并且困难的任务。1861年英国科学协会任命一个委员会开始这项工作，汤姆孙是其中的一员。他们努力工作了许多年，一直到1881年，由汤姆孙和亥姆霍兹起主导作用的在巴黎召开的一次国际代表大会，和1893年，在芝加哥召开的另一次代表大会，才正式接受这一新的单位制，并采用伏特、安培、法拉和欧姆等作为电学单位，从此它们被普遍使用。然而，单位制的问题并未就此解决，后来的一些会议又改变了其中某些标准量的定义，它们的实际值也相应变动了，虽然这种变动是非常小的。开尔文一生谦虚勤奋，意志坚强，不怕失败，百折不挠。在对待困难问题上他讲："我们都感到，对困难必须正视，不能回避；应当把它放在心里，希望能够解决它。无论如何，每个困难一定有解决的法，虽然我们可能一生没有能找到。"他这种终生不懈地为科学事业奋斗的精神，永远为后人敬仰。1896年在格拉斯哥大学庆祝他50周年教授生涯大会上，他说："有两个字最能代表我50年内在科学研究上的奋斗，就是'失败'两字。"这足以说明他的谦虚品德。为了纪念他在科学上的功绩，国际计量大会把热力学温标（即绝对温标）称为开尔文（开氏）温标，热力学温度以开尔文为单位，是现在国际单位制中七个基本单位之一。开尔文的一生是非常成功的，他可以算作世界上最伟大的科学家中的一位。他于1907年12月17日去世时，得到了几乎整个英国和全世界科学家的哀悼。他的遗体被安葬在威斯敏斯特教堂牛顿墓的旁边。

热力学在机械方面的应用论文摘要怎么写

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摘要应该是论文内容的梗概或者作者观点的提炼。能够让人通过看你的摘要知道你的论文都写了什么。期刊发表论文按照现在期刊规范的要求，论文中不应出现‘本文’的字样。就是别从本文写了。。。这个角度去写摘要，就直接高度概括内容或观点就行了。毕业论文结合自己的论文内容，可以用这种格式“本文通过……的方法，阐述了……，论证了……，得出了……观点。”

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

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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，