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声速 计算公式中并未含有 频率 和导热系数!引用绝热方程是因为“来不及热扩散”的说法乃属无稽之谈!
[楼主] 作者:541218  发表时间:2010/08/30 08:18
点击:3773次

沈博士,你好!我知道你很忙!老朽也是被逼得走投无路  万不得而已才来烦你的,真不好意思。   就是这样一个思考:   声速应该与其频率无关!还应该与介质热阻无关!当频率无穷小的时候就是准静态过程,导热就来得及了;那么对于理想气体介质,只有使用绝热方程所导出的声速计算值(理论值)才与声速测量值一致!理论界的传统解释是,由于频率很高,在一个周期内,介质的温度梯度很快消失,来不及热传导,所以可近似作绝热过程。所以声波的传播过程近似作绝热过程。必须引入绝热方程。绝热方程的引入(即对声速公式的修正)也是鉴于其理论值明显远离测量值。那么因为声速应该与其频率无关!所以可以选择频率很低很低的声波进行测量其传播速度,如理想气体柱的一端如果受到微扰,总是以声速向另一端传播该微扰信号;也不管这种微扰的频率如何。另外,从声速的计算公式来看,不仅声速公式不含有频率因子,也未含有介质的导热系数;所以声速还应该与介质热阻无关!如果介质的导热系数为无穷大(如超导体、超流体的导热系数都是无穷大),那就来得及热扩散了,那么超导体、超流体中的声速计算公式就应该不使用绝热方程了?那么超流体介质中的波动方程就应该另起炉灶了?  所以"因来不及热扩散"在推导声速过程才引入绝热方程的的说法欠妥。应该认识到,在非匀速运动(声振动)过程所出现的温度梯度等效于力场所导致的温度梯度,这种温度梯度根本就不会导致传导热流!并不是"来不及",由重力场所导致的温度梯度,常年存在着,应该完全来得及进行热扩散直至温度均匀?反过来,也就是说声波(含频率极低极低的次声波)中所出现的温度梯度并不是来不及引起热扩散,而是根本就不引起热扩散,导热系数很大的介质中所传播的频率很低的声波的声速与其频率很高时的声速都使用同一种计算公式。   ..........................................................................................         沈博士,现在是否可以说, 对声速的测量和对声速计算公式的修正  这一历史事件,是否可以借用来作为非匀速运动(含声振动)所导致的温度梯度;等效于(周期性变化着的)力场所导致的(周期性变化着的)温度梯度,这种由力场所导致的温度梯度根本就不会引起传导热流(而绝不是来不及进行热扩散)的新说法的 直接事实证据?奢望能得到沈博士的指点?谢谢!   江苏   朱顶余      烦扰 8/30/
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[楼主]  [2楼]  作者:541218  发表时间: 2010/09/02 11:34 

沈博士,你口口声声地说,久置于重力场的绝热封闭的理想气体中恒存着与力场强度相关的温度梯度的计算结果 虽然 无懈可击(无可辩驳、颠扑不破、毋庸置疑);但是毫无新意(毫无理论创新价值);只不过是一道普通的习题而已;早就是热统界的共识;200年前就被研究过;步前人的后尘;弹前人的老调…………

那么《数学物理方法》(南京大学 物理系 梁昆淼 编著 人民教育出版社 出版)属于基础理论课程的教材;绝非工程类教材;所以必须严谨、明确、决不可含糊其辞。然而在该教材中的 “数学物理方程的导出”一节的第五部分,流体力学与声学方程 的导出过程,就出了明显的纰漏:丢掉了介质的状态方程;同时也丢掉了一个待解函数,即温度参量的波动函数;在声振动过程,不仅仅是介质各点的 压强、密度、速度在做周期性的变化(周期性函数);介质各点的温度(参量)也在作周期性变化(也是周期性函数)!!!有什么理由对温度分布(周期性)函数只字不提呢?温度、密度、压强这三个参量的地位是平等的!!!这就是疏漏!这就是对温度参量的不公平,这种无视温度参量周期性函数的做法是非法的!是反科学的!我为温度周期性函数鸣不平!你沈博士却说毫无价值!不值得关注,不值得讨论!毫无新意!同时,还含糊其辞地将绝热方程说成是绝热过程的物态方程;似乎物态方程在绝热过程就演化为绝热方程。无论任何时候含存在着热流和粒子流的状态,各点的压强都与该点的密度、温度之积成正比!这三个参量的关联式就叫状态方程。我不知道梁昆淼是怎么理解的!同时,梁昆淼也照抄这样的谬误论调,因为声运动过程来不及热扩散所以就近似采用绝热方程。这不是工程类教材;这是基础理论教材,必须精辟!怎么可能近似处理呢?尤其方程不能近似!因为你这是在推导 流体力学与声学 运动方程;尤其当这种绝热方程应用于流体运动方程时,就来得及热扩散了,同时流体运动方程也适用于匀加速运动,而匀加速运动就等效于恒定力场如重力场;这样就等于将流体的匀加速运动归结为静止于重力场的状态;这种状态可以永恒地存在,所以也就更来得及进行热传导了!那么又如何解释使用绝热方程的理由呢?同时,我们殊途同归 也从微分方程组起步,最终计算出绝热封闭的理想气体久置于重力场中必然存在着与力场相关的温度梯度,这才最权威最严谨最振振有词地最理直气壮地解释了使用绝热方程的理论依据!
虽然在推导声学方程的过程使用绝热方程得到声速测量实验的精确证明;但却并为给出使用绝热方程的正确理由(只是猜想 在运动过程来不及热扩散就近似绝热、其实并不是来不及,而是根本就不扩散)


…………………………………………

我再次强调指出《数学物理方法》在 流体力学与声学方程 推导过程 存在着 两点含糊:其一,剥夺了温度函数的入席资格(同时放弃了介质的 状态方程);其二,错误地给出使用绝热方程(熵平衡条件)的理由(抹煞了惯性力场的作用)(缺乏对绝热方程来历的理论阐释)。

流体运动方程是可以演化为流体静态方程的!在推导过程 都使用了“来不及热交换(故而近似绝热)”的理由。这个理由无法面对 流体静态方程。

所以基础理论 《流体力学》、《声学》、《弹性力学》、《热力学》、《统计物理学》、《物理化学》等基础理论课程 都涉及到  非惯性运动的可压缩连续介质内出现的温度梯度与传导热流的关系问题,究竟是因为来不及?还是根本就不引起热传导?现有教材都是(误)释为“来不及”!

这就是《(求解)久置于重力场中的绝热封闭的单元系理想气体内三种参量的分布函数》的重大理论意义所在!虽然(惯性)力场中流体内存在温度梯度这个问题的承认并不新鲜,但对其稳定性的最新阐释就颇有新意(离经叛道)了!这就是这个讨论(争辩)的理论价值所在!不能说这种新结论的讨论毫无新意,毫无价值;至少是对认识的澄清和纠错——当属一次飞跃!

人类对自然规律的认识总是从片面到全面的过程;总是从含混到精辟的过程,这个过程永远不会完结(盖棺定论);梁昆淼 并没有独立思考审查流体力学与声学方程 的导出过程,只是一切从国外翻译照抄,以讹传讹而已!复旦大学的苏汝铿教授在他的办公室就亲口对我说,他也只不过是抄书而已!哪有时间和精力去细嚼慢咽。他们都只不过是教书匠而已,照本宣科 照书抄书!以讹传讹!

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