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<HTML> 我做了一项热力学研究,希望你们将它转交给科学界的人士阅读,好吗?
热力学第二定理的运用
热力学第二定理有许多表述,根据我的学习体会,描述为;孤立体系的热运动总是向着熵增的方向发展,并达到熵极大,(稳定的平衡态)
热力学第二定理包含有两个内容:1,时间之箭的方向 2,时间之箭的目标
热力学第二定理对研究对象有个限制:孤立体系。下面的一个孤立体系,但是,热力学第二定理在运用上却存在问题:
桌面上有两杯水A B,水里悬浮有大量的电荷,外界对它们没有作用,可以把它们整体看作孤立体系,由热力学第二定理得,体系应该有一个稳定的平衡态。我们从部分看:比如A,它受到B的电作用,不能视为孤立体系,它有没有稳定态,就很成问题。同样B也是如此。同一研究对象,可能存在不同研究结果,只能说明理论对于这样的研究对象存在先天不足。
这一体系有没有稳定态,得有物理方程确定,物理方程应该包含热和电
1 泊松方程
2 波尔兹曼方程 p=A*exp(qu/kT)
求解方程是困难的,它是非线型的,从直觉上讲,有解的可能性小。
下面的体系可以从已知物理知识,定性得出稳定性的有无
气体向真空的扩散
如果有两个容器,一个装有气体,一个是真空,中间用管道,开关连接,打开开关,气体会向真空扩散.为什么会扩散,热力学中引入浓度势
X=kT*In(p)
真空的气体密度p->0,X->负无限大,气体自然会向势低的地方运动.
现在容器内装有大量电子,打开开关,电子气也会真空扩散,当然电子的分布和输送很难进行数学分析,定性的分析是可以的.
真空是热力学上的物理奇点(浓度势的发散性),它的理论存在必须有容器的封装或者很大的力学势能,下面的体系就不一定了。
有了上面的分析,下面的问题好理解了.
求电子的空间密度分布
--------------------
|....................|
|....................|
|....---------.......|
|....|..a............|
|....|________.......|
|....................|
|____________________|
图中容器内有一个金属小桶,小桶表面带有大量电荷由于温度升高,大量电子脱离小桶表面,容器壁不吸附电子,只与电子存在弹性碰闯,容器内的电子气满足热力学分布。求这种分布。
1,电子分布决定电场分布,电场分布会影响电子的空间分布。
2,温度在常温以上,量子统计过渡为经典统计.
3,方程显然是非线性的,求解是困难的。可以讨论小桶内部a点的情形,由于a点处于导体的内部,从电学知识得,电子气密度为0(容器足够深),从热力学角度看,小桶内布相当于电子气真空,热力学不允许的,电子气将向小桶内部扩散(熵增,电子将尽可能的弥散分布),到底a点的电子气密度如何解决。
a点势并不一定很高,如果将小桶移到左边容器壁,势比较低,容器对外是开口的,a点的浓度势-》负无限大,电子会向里扩散
4,我认为这一体系是没有平衡态,电子将扩散到小桶内部,小桶会把它们很快输送到外部,又扩散。。。。。
5 如果容器的形状减小,接近于小桶,电子分布会接近于静电平衡的分布,从这一角度看,静电平衡不是热稳定的.可以提出一个问题,电荷在导体表面分布不均,会不会扩散?
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热力学第二定理的运用
热力学第二定理有许多表述,根据我的学习体会,描述为;孤立体系的热运动总是向着熵增的方向发展,并达到熵极大,(稳定的平衡态)
热力学第二定理包含有两个内容:1,时间之箭的方向 2,时间之箭的目标
热力学第二定理对研究对象有个限制:孤立体系。下面的一个孤立体系,但是,热力学第二定理在运用上却存在问题:
桌面上有两杯水A B,水里悬浮有大量的电荷,外界对它们没有作用,可以把它们整体看作孤立体系,由热力学第二定理得,体系应该有一个稳定的平衡态。我们从部分看:比如A,它受到B的电作用,不能视为孤立体系,它有没有稳定态,就很成问题。同样B也是如此。同一研究对象,可能存在不同研究结果,只能说明理论对于这样的研究对象存在先天不足。
这一体系有没有稳定态,得有物理方程确定,物理方程应该包含热和电
1 泊松方程
2 波尔兹曼方程 p=A*exp(qu/kT)
求解方程是困难的,它是非线型的,从直觉上讲,有解的可能性小。
下面的体系可以从已知物理知识,定性得出稳定性的有无
气体向真空的扩散
如果有两个容器,一个装有气体,一个是真空,中间用管道,开关连接,打开开关,气体会向真空扩散.为什么会扩散,热力学中引入浓度势
X=kT*In(p)
真空的气体密度p->0,X->负无限大,气体自然会向势低的地方运动.
现在容器内装有大量电子,打开开关,电子气也会真空扩散,当然电子的分布和输送很难进行数学分析,定性的分析是可以的.
真空是热力学上的物理奇点(浓度势的发散性),它的理论存在必须有容器的封装或者很大的力学势能,下面的体系就不一定了。
有了上面的分析,下面的问题好理解了.
求电子的空间密度分布
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|....|..a............|
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图中容器内有一个金属小桶,小桶表面带有大量电荷由于温度升高,大量电子脱离小桶表面,容器壁不吸附电子,只与电子存在弹性碰闯,容器内的电子气满足热力学分布。求这种分布。
1,电子分布决定电场分布,电场分布会影响电子的空间分布。
2,温度在常温以上,量子统计过渡为经典统计.
3,方程显然是非线性的,求解是困难的。可以讨论小桶内部a点的情形,由于a点处于导体的内部,从电学知识得,电子气密度为0(容器足够深),从热力学角度看,小桶内布相当于电子气真空,热力学不允许的,电子气将向小桶内部扩散(熵增,电子将尽可能的弥散分布),到底a点的电子气密度如何解决。
a点势并不一定很高,如果将小桶移到左边容器壁,势比较低,容器对外是开口的,a点的浓度势-》负无限大,电子会向里扩散
4,我认为这一体系是没有平衡态,电子将扩散到小桶内部,小桶会把它们很快输送到外部,又扩散。。。。。
5 如果容器的形状减小,接近于小桶,电子分布会接近于静电平衡的分布,从这一角度看,静电平衡不是热稳定的.可以提出一个问题,电荷在导体表面分布不均,会不会扩散?
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