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《工程热力学》教学心得2022-09
2022-10-08草稿
2022-10-10定稿
王安良
按:今日(10.08)是寒露,补贴重阳节岳丈大人发的诗篇:
重阳——寒露
陈泰山
2022-10-04
萧瑟风吹落叶黄
寒临显露逐日冷
登高放眼碧空澈
感慨岁月又重阳
续博文:https://blog.sciencenet.cn/blog-2071524-1357915.html;
第四章讲满两次都不嫌课时够,继续备课。今天双十节(10.10),是我一个好兄弟的生日,秋意正浓。
章节及内容如下:
第四章 热力学第二定律与熵[1]p81-114
本章亦共十小节,内容包括:自然过程的方向性,热二律的实质与表述,卡诺循环与卡诺定理,热力学温标,熵的导出,克劳修斯不等式,不可逆过程熵的变化,孤立系统熵增原理,熵方程,㶲及其计算。
备课和教学心得
挑战热力学第二定律[2],并非什么“壮士之举”;而挑战世俗则需要十二分的勇气、智慧和能力[3],古今中外皆然。
其实,多数人(99.99%以上)挑战的只是自己:尤其认知;且他/她们中,99.99999%是失败者。
“孤立系统熵增原理或定理”很容易被“无限”放大或缩小,宇宙或原子内。
毫不稀奇。
常见的错误是对“孤立系统”的理解和定义。
而更容易犯错的是,有生命的系统;近来比较“热”的是AI及量子纠缠。且容易出现死无对证,阴\阳各有理的“争论”。若“大帽子”或“小帽子”一戴或被扣,更是了不得,要么天堂,或是地狱。
就是不能“平、庸”。
熵增定理和熵方程是不断发展中的理论。莫说有“争论”,即使有所谓的完全对立的“理论”,亦正常。连爱因斯坦和牛顿都会犯错,何况常人?!
本书优点之一是,明确指出:克劳修斯的宇宙“热寂说”是错误的。
本书的熵方程仍然是基于平衡态定律(热力学第零定律)下的熵流与熵产。
㶲又称为可用能、有效能以及能的可用度,分为热量、冷量、焓和内能㶲。㶲方程是能量守恒定律的补充方程,补充的是什么?热二律的限制。
准静态条件下,熵和㶲分析,基本上能解决大部分宏观热力学问题,除了跨尺度、复杂和非线性。若有生命尤其人参与,热力学系统又会出现一些“反常”现象。热力学家奉行的原则是:只要能“自圆其说”,就是一种理论,有最广泛的包容性,即中庸。所以,我们的研究边界不断在延伸,在“长毛”,在交叉。
跟谁?
统计学家。
参考文献
[1] 朱明善,刘颖,林兆庄,彭晓峰编著,史琳,吴晓敏,段远源改编,工程热力学,清华大学出版社,2011
[2] V. Capek and D. P. Sheehan. Challenges to the Second Law of Thermodynamics. Springer, The Netherlands, 2005
[3] 陈立群,耄耋之年的化学教授,https://blog.sciencenet.cn/blog-220220-1358204.html
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