麦克斯韦关系式:热力学的四大法则

每当我们有一个看起来像这样的表达式时:dz=Adx+Bdy,我们可以使用微积分的知识得到A和B的表达式。我们现在可以采用这个表达式,并回到我们热力学第一定律的表达式。我们意识到,如果体积保持不变,温度必须等于内能相对于熵的变化率;同样,如果熵保持不变,压力必须等于内能相对于体积的变化率。我们可以更进一步,考虑采...

“现代热力学之父”为何说自己失败?

第二个实验是基尔霍夫(GustavKirchhoff)和普朗克(MaxPlanck)等人总结出来的定律:温度在绝对零度以上的任何物体都会有热辐射,为此它需要从外界吸收辐射的能量。这两个实验结果与当时经典物理学中相关的理论和公式都不相符合。可是到了二十世纪开尔文去世后,这两朵乌云不但没有转化为两场黑雨,反而拱出了两个艳阳:...

都在测温度,但到底什么是温度?

温度测量的逻辑基础是热力学第零定律:“若体系A和B分别同体系C处于热平衡,则A和B之间也处于热平衡。”据说该定律是1920年由R.H.Fowler提出的,从时间上看,第零定律出现晚一些,算是对热力学三大定律的补充。既然是补充,说明有其必要,并不是如字面上那样看起来几乎是废话。所谓的热平衡,我的理解是即两体...

揭秘温度:对撞机制造4万亿度高温为何未烧毁

有“绝对零度”,就有“绝对温度”。绝对温度以绝对零度为零度,温度间隔和摄氏度一样,其单位是开尔文(K),绝对温度等于摄氏温度加273.15。4炽热温度高,未必热定义了零度,我们就可以定义更高的温度。水银温度计根据汞热涨冷缩原理制成。它一般只能被用于测量150℃以下的温度。一旦超过2000℃,任何需要热传递的接触...

蒋华良院士团队:药物-离子通道量-效关系统计热力学理论模型的建立...

其中,b=1/kBT,kB为玻尔兹曼常数,T为绝对温度。根据Ising模型与晶格理论,激动剂与离子通道结合各微观态的总能量为:其中,s1、s2、s3和s4分别代表s1~s4四个微观态。各微观态具体能量(E1~E4)如图3所示。图3激动剂与离子通道结合的作用构型、能级和简并度...

从生命起源到流行病:复杂系统中的多尺度涌现现象

用和??分别表示自组织系统和环境的熵(www.e993.com)2024年11月8日。当然,对于纯热力学非自组织系统有Δ/Δ>0,对于机械系统Δ/Δ=0。反之,自组织要求单位时间的熵变化为负:即在足够的时间内,Δ/Δ<0,这要求环境的熵变化为Δ??/Δ>0,从而使得整体不违反热力学第二定律。不可逆过程的存在导致系统的熵减少,而整体其余部分熵的...

黑体辐射公式的多种推导及其在近代物理构建中的意义(四)|贤说八道

现在计算状态的热力学概率。在频率范围νs→νs+dνs内有个Ns量子。这Ns个量子在频率范围νs→νs+dνs内的小室中分布,记,设内中没有量子的小室数目为个,有一个量子的小室数目为个...,这就变成了在约束之下去计算复合体数。{再次强调一遍,即所谓的complexion,有时候就说是状态数。接下来玻尔兹曼...

物理学之美:杨振宁的32项科学贡献

A4.1969FiniteTemperature(1维δ函数排斥势中的玻色子在有限温度的严格解)。论文序号:[69a]。(B)凝聚态物理B1.1961FluxQuantization(超导体磁通量子化的理论解释)。论文序号:[61c]。B2.1962ODLRO(非对角长程序)。论文序号:[62j]。(C)粒子物理...

地平学者要证明“地球是平面” 讽刺的是定位系统却是球面绕行

从理论方面来说,他们使用了一个蛋白质的热力学模型,称为“groupadditivity”,它说明了蛋白质序列中的特定氨基酸以及聚合能量。在数据方面,他们使用了一种被充分研究的通风口生物"Methanocaldococcusjannaschii"的整个基因组中的所有蛋白质序列。通过运行计算,他们的研究能够表明,在这种生物生长最快的温度下,在超基...

《软物质》形状驱动熵自组装体,可重新配置二进制主客体胶体晶体

请注意，对于具有固定数量的粒子，压力和温度的系统，吉布斯相变法则最多允许两相处于热力学平衡状态。实心区域和六聚体基序的放大快照分别显示在（d和e）中，显示了宿主-来宾结构的详细信息。（f–h）在每个字母表示的（a）中的相图区域中，显示了来自系统的代表性图案。无客体系统（f）显示出由主体颗粒形成的扭曲...