捍卫分子学说的物理巨人,倒在黎明前夜

热力学几乎就是为了提升蒸汽机——或者更一般地说——热机的工作效率这个现实目标而萌芽并发展起来的。对于资本家而言,一个贪婪却无比美好的愿望是不消耗能量就能源源不断地产生动力。但是以道尔顿的学生焦耳(J.P.Joule)为代表的物理学家通过实验验证了能量守恒,打破了“无中生有”的(第一类)永动机的美梦。那么...

热力学与量子力学在21世纪重新相遇_澎湃号·媒体_澎湃新闻-The...

在Jarzynski等式被提出来以前,人们更多的是采用路径积分对自由能的处理方式,也就是将温度看作虚时间,并将其作为演化的另一个维度。这跟经典热力学的定义并不自洽,因为等温—绝热过程在卡诺热机中被认为是可逆的,它无法用来定义时间之矢。如今我们在量子涨落理论的框架下,利用不同能级状态之间相干性的变化,可以将温度...

经典理论都与量子理论“纠缠”,为何热力学是唯一例外?

在国际单位制中有7个基本单位,其中6个已经可以在微观的原子层面定义。唯一的例外是温度,定义它所采用的玻尔兹曼常数,或者水的相变点,是相对宏观的。我们还无法采用一个更加微观的实验手段来定义温度。按照热力学的语言,温度反映的是分子的平均动能,而那些难以定义动能的系统,比如自旋系统,它的温度依赖性在这个定义...

统计物理领域发展态势

一个成功的落地的例子是推出了固体材料中计算热传导系数的公式κ=cvl/3，这里c是热容，v是声子速度，l是声子自由程。不过这是一个近似公式，是采用了单模弛豫近似后求解出的Green-Kubo公式，它在很多固体材料计算中和实验数据比较并不完全准确，这表明需要进一步获得更准确的关联函数。实际上，过去三十...

曹则贤:热力学——一个简单原理的传奇(下) | 中国科学院2024跨年...

那么我们看卡诺生活这个时代是1820年,热机刚过了100岁,工程师们认识到就是说热机工作的效率是有个上限的,但是这个极限到底在哪不知道。你看这时候有个叫Bouvier的人,就明确的提出这一点,我觉得对于我们科学院怎么服务国家这句话非常重要。他说你看热机的需要,热机的优化,现在需要求助于数学物理,而不是做机械的...

如何在两个黑洞间建造热机:从2023年CPHO决赛题说起

笔者在近年关注有限系统热力学，也在理论上讨论过黑洞间热机的输出功与输出效率问题(www.e993.com)2024年11月10日。在本文中，我将对黑洞热力学基本背景、黑洞热机的性质与特点、以及该赛题所涉及的有限系统热力学与统计物理领域相关的部分前沿研究方向进行简单梳理与分析，希望对CPHO的参赛学生及对该领域研究感兴趣的相关老师与研究者提供有益的启发...

送!初中物理公式换算大总结,掌握好了考95 ! 收藏学习

十一、功率公式P=W/tP=W/t=Fs/t=Fv(v=P/F)十二、有用功公式举高W有=Gh水平W有=FsW有=W总-W额十三、总功公式W总=FS(S=nh)W总=W有/ηW总=W有+W额W总=P总t十四、机械效率公式η=W有/W总η=P有/P总(在滑轮组中η=G/Fn)...

热力学第二定律的几种表述 《张朝阳的物理课》探讨熵增原理

而为了更具体地讨论函数f的形式,张朝阳引入一个低温辅助热源T0以及两个可逆热机。他解释说,其中一个可逆热机从热源T2吸热Q2,给辅助热源T0放热Q0;而另一个可逆热机则工作于热源T1与T0之间,这里要求它给辅助热源T0放热也为Q0,设对应的从热源T1吸热为Q1’.那么根据可逆热机效率只与温度有关的事实:...

【物理帮】18组动图,帮你搞定初中物理必备的18个知识点!

9.利用速度的计算公式(v=s/t)求解实际问题,1m/s=3.6km/h。用刻度尺测量长度用秒表测量时间2声现象1.产生:声是由物体的振动产生的。2.传播:声的传播需要介质,真空不能传声。3.传播速度:声速与介质的种类和介质的温度有关。15℃空气中的声速为340m/s。

热力学温标与理想气体温标是一致的吗?《张朝阳的物理课》讲解热力...

工作于两个热源之间的可逆热机的效率只与热源的温度有关,而与可逆热机的内部原理无关。根据这个性质,张朝阳证明了存在一个热力学温标,使得工作在温度为T1的高温热源与温度为T2的低温热源之间的可逆热机,其效率为1-T2/T1。借助可逆热机,热力学温标只能确定到相差一个常数的程度。