热力学研究方法

1. 热力学研究方法的局限性

热力学研究室解决物质变化的可能性问题，就如同从上海是否可以到北京，但解决不了变化的过程问题，即使高铁去还是高速去，还是肥鸡去。

2. 热力学研究问题的方法

归纳法.通过收集大量的实验结果归纳出来的结论.

3. 热力学的研究方法和研究内容与其他自然科学有什么不同

热力学的研究生向宇去一趟学科是完全不一样的。

4. 如何学好热力学 热力学要点是什么

哈哈 好久不见

学热力学啊 先吧基础物理学好咯 工程学。

把几个基本定律弄得滚瓜烂熟，然后建立自己的完成理论体系，举一反三。

还有 你对这些专业的西班牙语怎么弄啊？都看得懂啊？服了你了。

追加点分我啊！穷 ~

热力学的完整理论体系是由几个基本定律以及相应的基本状态函数构成的，这些基本定律是以大量实验事实为根据建立起来的。无论多少个物体互相接触都能达到热平衡，并且如果A物体同时与B、C两物体处于平衡态，则B、C两物体接触时也一定处于平衡态而不发生新的变化，这一热平衡规律称为热力学第零定律。由此可以引入一个状态函数温度，温度是判定一系统是否与其他系统互为热平衡的标志。
热力学第一定律就是能量守恒定律，是后者在一切涉及热现象的宏观过程中的具体表现。描述系统热运动能量的状态函数是内能。通过作功、传热，系统与外界交换能量，内能改变 。
热力学第二定律指出一切涉及热现象的宏观过程是不可逆的。它阐明了在这些过程中能量转换或传递的方向、条件和限度。相应的态函数是熵，熵的变化指明了热力学过程进行的方向，熵的大小反映了系统所处状态的稳定性。
热力学第三定律指出绝对零度是不可能达到的。上述热力学定律以及三个基本状态函数温度、内能和熵构成了完整的热力学理论体系。为了在各种不同条件下讨论系统状态的热力学特性，还引入了一些辅助的态函数，如焓、亥姆霍兹函数（自由能）、吉布斯函数等。
从热力学的基本定律出发，应用这些态函数，经过数学推演得到系统平衡态的各种特性的相互联系，这就是热力学的方法，也是热力学的基本内容。热力学理论是普遍性的理论，对一切物质都适用，这是它的特点。在涉及某种特殊物质的具体性质时，需要把热力学的一般关系与相应的特殊规律结合起来。例如讨论理想气体时，需要利用理想气体的状态方程，等等。平衡态的热力学理论已经相当完善，并且得到了广泛的应用。
在自然界中，处于非平衡态的热力学系统（物理的，化学的，生物的）和不可逆的热力学过程是大量存在的，并且和许多重要现象有关。非平衡态热力学和不可逆过程热力学是正在发展的一个重要领域。见不可逆过程热力学。
热力学是从18世纪末期发展起来的理论，主要是研究功与热之间的能量转换。在此功定义为力与位移的内积；而热则定义为在热力系统边界中，由温度之差所造成的能量传递。两者都不是存在于热力系统内的性质，而是在热力过程中所产生的。
热力学第零定律：说明热平衡和温度的关系。 注解:假设物体A和B，个别与物体C达到热平衡，那么物体A.B.C三者两两互相达到热平衡。
热力学第一定律：能量守恒定律的一种特殊形式——在一个封闭系统里，所有种类的能量，形式可以转化，但既不能凭空产生，也不会凭空消失。
Eint = Eint,f − Eint,i = Q − W
热力学第二定律：孤立系统熵(失序)不会减少——简言之，热不能自发的从冷处转到热处，任何高温的物体在不受热的情况下，都会逐渐冷却。
△S≥0
热力学第三定律：不可能以有限程序达到绝对零度——换句话说，绝对零度永远不可能达到。 热力学系统是进行热力学分析的对象，可分成三种：
孤立系统(isolated system)：系统完全不与外界交换能量或质量。 封闭系统(closed system)：系统只与外界交换能量而不交换质量。 开放系统(open system)：系统与外界交换能量和质量。
热力学系统分类：
（1）敞开系统：与环境之间既有能量传递，也有物质传递；
（2）封闭系统；与环境之间只有能量传递，没有物质传递；
（3）孤立系统：与环境之间既没有能量传递，也没有物质传递；

5. 热力学研究的经典方法和统计方法有什么区别

用统计方法研究的叫统计力学，和传统的热力学不一样，所谓热力学就是指从热力学四大定律出发，纯粹依靠数学推导而得出整个理论系统。虽然从实际应用上来讲，二者应用的领域大致相同，但从理论上来讲却是完全不一样的，统计力学从微观的分子、原子出发研究热现象，因而要依赖实验的精度，而热力学是一种纯粹的惟像的理论，因而只要四大定律不违背事实，热力学理论所推导出的一切结果就都没有问题。这正是热力学独有的优越性，因此爱因斯坦对热力学理论的优美性大为欣赏，实践也证明，到今天为止，物理学所有相关理论都被量子力学渗透了，像什么量子电动力学，相对论量子力学。唯有热力学仍然自成体系。

6. 统计物理学和热力学比较，在研究方法上各有哪些特点

一、热力学与统计物理的研究对象、方法与特点
研究对象：宏观物体热性质与热现象有关的一切规律。
方法与特点：
热力学：
以大量实验总结出来的几条定律为基础，应用严密
逻辑推理和严格数学运算来研究宏观物体热性质与
热现象有关的一切规律。
较普遍、可靠，但不能求特殊性质。
统计物理：
从物质的微观结构出发，考虑微观粒子的热运动，
通过求统计平均来研究宏观物体热性质与热现象有
关的一切规律。
可求特殊性质，但可靠性依赖于微观结构的假设，
计算较麻烦。
两者体现了归纳与演绎不同之处，可互为补充，取长
补短。
宏观与微观的关系：
微观粒子的热运动与系统的各种宏观热
现象之间存在着内在的联系。宏
观量等于微观量的统计平均
值。
宏观与微观
宏观现象与宏观量：
宏观现象即一个系统所表现出来的各
种物理性质以及这些性质的变化规律。描述一个系统宏观
性质的物理量称为宏观量。例：
P
、
V、
T
、
E
、
C等。
微观运动与微观量：
微观运动即系统内部的微观粒子的热
运动。描述微观粒子热运动的
物理量称为微观量。例：
m
、
v
、

等。
二、热力学理论的发展
1 经典热力学
1824
年：
卡诺定理：
卡诺（Carnot）
1840’s：热力学第一定律：
能量守恒定律
迈尔（Mayer）、焦耳(Joule)
1850’s：热力学第二定律、熵增加原理：
克劳修斯（Clausius）、开尔文（Kelvin）：
1906
年：
热力学第三定律：
能斯特定理，能斯特（Nernst）
Sadi Carnot
(1796-1832 )
J.R.Mayer
(1814-1878)
J.P.Joule
(1818-1889)
R. Clausius
(1822-1888)
W. T. Kelvin
(1824-1907)
W. H. Nernst
(1864-1941)
•
不涉及时间与空间；
•
以平衡态、准静态过程、可逆过程为模型；
•
经典热力学



静热力学。
经典热力学特点：
（
1
）线性非平衡态热力学
翁萨格（Onsager），1968年诺贝尔奖
2 非平衡态热力学（1930’s）
（
2
）非线性非平衡态热力学
普里果金（Prigogine），1977年诺贝尔化学奖
Lars Onsager
(1903-1976)
Llya

Prigogine
(1917-2003)
•
工程热力学
•
有限时间热力学
•
……
3 现代热力学
三. 统计物理理论的发展
量子统计理论：

普朗克（
Planck
（
1858~1947
））爱因斯坦
（ Einstein
（
1879~1955
））、玻色、费米、狄拉克等将量子
力学理论与统计理论相结合，建立并完善了量子统计理论。
起源：
气体分子动理论（
Kinetic Theory of Gases
）
第一个气体分子动理论模型的提出：
1738
年，由瑞士物理学
家柏努利（
Daniel Bernoulli
）提出。
统计物理系统理论的建立：
奥地利物理学家玻尔兹曼
（
Ludwig Bottzmann， 1844~1906
）、美国科学家吉布斯
（ J. Willard Gibbs，

1839~1903
）等人做了统计物理奠基性
的工作，发展了统计系综理论，从而
真正开创了统计物理的
系统理论。
吉布斯
(Josiah Willard
Gibbs,1839-1903),
美国
理论物理学家,统计系
综理论的首创者
柏努利（
Daniel
Bernoulli，1700-
1782)
1
）提出柏努利原理
2
）从气体粒子碰撞
容器壁的观点说明压
强，最早采用数学方
式表述气体运动论。
麦克斯韦（
James
Clerk Maxwell 1831-
1879)
从事电磁理论、分子
物理学、统计物理
学、光学等方面的研
究，建立的电磁场理
论。

7. 研究方法及技术思路

1) 充分收集和利用前人已有研究成果和资料，避免重复。周口店岩体和北京西山中生代区域热变质岩研究程度较高，已发表大量分析测试和实验数据，这是本书充分利用的研究起点。

2) 周口店岩体形成深度和源区深度的研究，采用: ①详细、精确测定周口店岩体各期次的化学成分、造岩矿物化学成分。特别注意分析数据的配套，造岩矿物化学成分主要用电子探针测定钾长石、斜长石、角闪石、黑云母等矿物的成分，强调矿物环带研究。②详细、精确测定周口店岩体造岩矿物和所含包体的化学成分。③源区地球化学示踪是本书的主要研究手段，中生代地壳加厚如果是由岩浆底侵作用带来的新生地壳物质加入造成的，那么物质在地壳中居留的时间应该较短，Nd 同位素的模式年龄应较年轻，且 ε_Nd值较高，而初始 Sr 同位素比值较小。

3) 区域和接触热变质作用深度、变质变形事件时代研究，采用: ①综合构造地层剖面法。在工作区选择地层发育齐全，变质带完整的地质剖面，从岩石的岩相学、构造变形等入手，用构造解析和地层分析的方法建立区域热变质作用发生的综合构造地层剖面。②矿物平衡的热力学分析法。在工作区选择变质程度最高的变质带，从岩石的岩相学观察入手，确定变质矿物的形成世代、期次以及矿物相平衡关系，用热力学计算分析方法计算矿物相平衡的 P － T 条件。根据北京西山地区区域热变质岩的岩石类型，矿物共生组合特征，重点对变泥质岩的石榴子石、黑云母、十字石、白云母、硬绿泥石的化学成分进行电子探针测定。以此为基础，选择矿物对、矿物组合地质温压计，求出区域热变质岩形成的温度、压力条件。③选择北京西山中窖剖面热动力变质岩中的白云母为研究对象，对其进行⁴⁰Ar /³⁹Ar 定年，限定该期变质变形事件 ( 岩体侵入作用) 发生的时间，进而探讨华北中生代构造体制转折的关键时限和岩石圈减薄的可能时间。

4) 南大岭玄武岩形成深度和源区深度的研究，主要是通过对前人资料的再利用，利用新的理论约束岩石圈地幔和下地壳。

5) 在地质事实和理论依托基础上，建立华北东部岩石圈减薄模式。

8. 热学的研究方法不属于转换法吗

A、研究速度公式时与密度公式作对照，采用的是对比法，不符合题意；
B、用力的示意图表示力的三要素，采用的模型法；
C、比较速度大小时，选取一定的时间，比较通过的路程，采用的是控制变量法；
D、通过力的作用效果来感知力，采用的是转换法．
故选D．

9. 热力学研究方法的问题

归纳法。通过收集大量的实验结果归纳出来的结论。

10. 化工热力学的研究方法

统计力学结合构作半经验模型的方法，在化工热力学的发展过程中正起着越来越重要的作用。它使建筑在热力学基本定律上的化工热力学，在解决其主要课题时，没有受到经典热力学方法的限制。统计力学是从物质的微观模型出发，运用统计的方法，导出微观结构与宏观性质之间的关系，例如从分子间相互作用的位能函数和径向分布函数，导出p-V-T关系。但由于分子结构十分复杂，统计力学目前还只能处理比较简单的情况。对于比较复杂的实际系统，须先作简化，建立一些半经验的数学模型，利用实验数据，回归模型参数。这种方法，在研究状态方程和活度系数方程中已广泛使用。