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严苛的推导(计算)结果表明:不仅引力场惯性力场属于传导热流的动力源泉还有色散力场也是。 这个新认识绝不属于信口开河的无稽之谈,一厢情愿的凭空想象或类比性的定性猜想;而是源于步步为营的 严苛的推导(计算)的必然结论。这一结论有力地揭示了一条客观的自然规律,即色散力场也属于 传导热流的动力源泉。这是一个严谨的言之有理 论之有据的规范的缠论过程。 这里没有牵强没有附会 更没有刻意拼凑的成分。属于一个客观公正 自然而然的水到渠成顺藤摸瓜的必然结果。 从公认的可压缩流体静力学方程 【h+mψ=C(常数)】出发,结合热力学教材中的基本结论如范氏方程【(p+aρρ)=ρRT】 焓的微分表达式【▽h=cp▽T+[v-T(∂v/∂T)p]▽p】顺利导出范氏气体在外力场中所 呈现的三项传导热流的驱动力。 【推导过程】: 一种范氏气体方程:(p+aρρ)=ρRT,ρv=1;v表示摩尔体积;ρ 则表示“数密度” (即每升所含气体的摩尔数)。因为 已经严格证明在力场中达到久置平衡态时有:h+mψ=C(常数); 式中 h表示摩尔焓;mψ表示摩尔势能, m表示摩尔质量。 故有 ▽h+m▽ψ=0 ▽h=cp▽T+[v-T(∂v/∂T)p]▽p【参阅 汪志诚《热力学·统计物理》03年03月 第三版,第82页第(2.4.7)】 式中cp 表示等压摩尔热容。 故一般地有 ▽h+m▽ψ=0 →cp▽T+[v-T(∂v/∂T)p]▽p+m▽ψ=0 对于理想气体【v=RT/p】则有 T(∂v/∂T)p=TR/p=v, 【因为 汪志诚《热力学·统计物理》03年03月 第三版,第83页有: (∂v/∂T)p=R/p】 (∂v/∂T)p 表示,在等压【p为常数】过程即当体积v是温度T的一元函数【v(T)=RT/p】时,求v随T的变化率, 或曰 等压情况下的 热胀系数因为不仅气态即使是凝聚态也都呈热胀冷缩规律故而总有(∂v/∂T)p>0; 对于范氏气体则必有 p>aρρ【至于水在摄氏4°时密度最大,是因为水分子间的氢键所导致的多分子缔合物的结果】 故而对理想气体有 [v-T(∂v/∂T)p]▽p=[v-RT/p]▽p=[v-v]▽p=0 即只剩下两项 cp▽T+m▽ψ=0
对于范氏气体【v=RT/(p+aρρ);而(∂v/∂T)p=R/(p-aρρ)】有 [v-T(∂v/∂T)p]▽p=[v-RT/(p-aρρ)]▽p=[RT/(p+aρρ)-RT/(p-aρρ)]▽p≠0 故而对于范氏气体则有: ▽h+m▽ψ=0→cp▽T+[v-T(∂v/∂T)p]▽p+m▽ψ=0→cp▽T+[v-RT/(p-aρρ)]▽p+m▽ψ=0 这里依然保持着 三项,这三项都属于传导热流的驱动力。其中中间一项 属于 范氏气体内部的色散力场 所提供的传导热流的(新的)一种动力源泉。 只有对于理想气体,其 “中间项”【[v-T(∂v/∂T)p]▽p】 才等于零。所以理想气体属于特例 【结论】这里的具体计算表明 除了 引力场(含惯性力场)属于传导热流的动力源泉,还有介质的分子 之间的色散力也属于传导热流的动力源泉。 【推论】当凝聚态物系如液体、固体处在外力作用下发生不均匀弹性应力形变状态 【如钟表所使用的卷曲着的发条】,其内部的色散力场的势能梯度不等于零,即成为传导热流的动力源泉, 此时必然在宏观上呈现出相应的恒定的温度梯度【因为 弹性形变过程属于定熵过程,弹性形变状态依然 保持着原有的热力学平衡态】 【运用示例】利用红外辐射梯度分布可监测 机器构件、建筑物、地壳的应力分布情况,作出构件断裂 地震等的预测预报 |