理想气体的定义与焦耳定律

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第 １ｏ１ １期　 ８卷第 　 Ｖ１８１ ．．

Ｊ ｒ ｌ 　ｉｒｅ Ｉ ｈｓ ｏｅ ｆｉ院学报　 ｅ　ｎｅｉ ｏ ｎ　 Ｍｎ ｉ ｓｈｃ ｒ 民族师范学晶 。 ｈ ｓ ｉｒｔ ｕ ａ ｆ ｏ青海师范大学 ｕ 。ｎ 　 　ｃ ｒＵ ｖ ｓ 　 ｏ ｔ 　 ｅ　 　ｏ 。 １ ｉ ｃ Ｑ。 ｙ

２７ 月 ０ 年５ 　 Ｍ ０

ａ ．００ 　 ｙ２ ７

理想 气体 的定义 与焦耳定律 　

辛 月 兰　

（ 青海师范 大学物理 系 青海 西宁 　

摘

８００ ） １０ ８　

要： 想气体状 态方程和焦耳定律是分 剐在不 同的 实验基础上总结 出来的 ， 理 它们彼 此独立， 映了理想气体 不同方 面的性质。 反 　 卡诺循环 温标　

关键词 ： 焦耳定律

在热力学 中通常把严格遵守状态方程　

ｐ ＝Ｒ 　 Ｖ ｎＴ 及焦 耳定 律　 （） １ 　

另外， ，、 当 Ｉ Ｖ为独立变量时 ， ） 一 （ 式可改写成　 ６

（ ）　 　　 ０

以导 出如下公 式　

（ ２ ） 　

的气体定义为理想气体 。 由热力学第二定律可　 但

ｄ （ ｕ 蒂　 熹） 卜 Ｖ 　ｆ 　 Ｐ　 Ｖｄ （ 　＋ 　 Ｊ　 鲁） 　熹） ｄ Ｖ （） 等　 ）　 　 Ｖ

＝

所 以， 　

（ ） 等）　 　 　（ 　 Ｐ

（ ３ ） 　

不难 发 现 ， ３式及 （） 自然 会 得 到 （） 。 由（） １ 式 ２式 　

（ ） 　 ）Ｐ 　１ ’ 　（ 　 　

再 应用 （） ， ７ 则得　 式

那么 ， 否在上述理想气体定义 中， 是 遵守焦耳定　 律之谈就是多余的了呢？ 　 为 了 回答 这个 问题 ， 必须搞 清 （式 的 由来 。 ３ ） 　 首先 ，由热力学第二定律证明了卡诺定理 ， 　 再引进热力学温标 ， 则有　

～

（ ）ｒ ）　 　　（ ｖ 芳 ． 一 Ｐ

（ ８ ） 　

由于状态方程式（ 中的温度属理想气体温标， １ ） 　 所 以在得 到理想气 体温标 与热力学 温标 的关 系之　 前， 是不能由（式解 出Ｐ １ ） 来求偏微商（ ／０ ＇， ０ ｍｖ亦　 ｐ ） 即不可能由（ 圾 （ 涞 求得（式。 ８ 　 １ 　 ２ 　 ） 看来 ， 必须找到理想气体温标与热力学温标　

。　

Ｑ 　 ２： Ｑ　 Ｔ’ ｌ ｌ 　 　 　

（ ４ ’ 、　 ’ ，

式 中 Ｑ、２ 　 是一可逆卡诺热机在一循环中分别同　 Ｑ 高、 低温热源交换 的热量。 。 Ｔ＊ Ｔ 、２ 　 分别是高 、 低温　 热源的热力学温标 。 　 根据 （ 式 ， 以得到克劳修斯等式 ， ４ 可 ） 接着便　

可 引进 一无 限小 可逆 过程 的熵 差　

ｄ ＝８Ｑ ＂ Ｓ ／Ｔ　 （） ５　

（） ６ 　

之间的关系 ， 其实 ， 理想气体 温标在其所能确定　

的温度范围内等于热力学温标。证明如下： 　 令一可逆卡诺循环的工作物质为理想气体 ， 　 循环效率

为　

一 　

－鲁 １　 －

（ ９ ） 　

ｆｏ　 １１

‘ ‘ 　 　

并得到热力学第二定律的基本微分方程 ： 　

ｄ ＝ ＇Ｓｐ Ｖ Ｕ Ｔｄ － ｄ 　

式 中温 度属理 想气体 温标 。 　 由（） 立 即得　 ９ 式

： 　

选 １、 独立 变量 ， －Ｖ为 有　

ｄＵ Ｔ ）ｄ ＝ Ｓ 　＿ ｄ 　 （— 　＝ Ｆ 一ｄ Ｐ Ｖ ｒ

ｌ 　 ‘’ Ｉ　 ｌ

式中 Ｆ 自由能。 是 由于 ｄ 应是完整微分 ， Ｆ 所以必　

须有　

比较（ 式及式（ ） ４ ） １， ｏ 并规定两种温标下的水三相　 点温度都是 ２ ３ ６ 于是有 ： ７ ． Ｋ， １ 　

，＝ 　 ＩＴ 一 （１ １） 　

ｌ Ｊ斋Ｊ （ Ｈ　 ） 　 　Ｉ 　 ｖ 　

（式 ７ 是著名的四个麦氏关系之一。 　 　

ｆ） ７ 　

～　

两 种温标 的关 系得 证 。 　 （ 下转 第 ８ ０页） 　

收稿 日期 ：０６ ０ － ０ ２０－９ ２　 －

作者简介 ： 辛月￣（９ ３ ， ， １７ 一）女 藏族 ， 海乐都人 。青海师范大学物理 系讲师。 青 　

７２ 　

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张伟萍 ： 高校财务风险的类型与防范　

俱进 ， 工作重点不能老停 留在记账 、 算账 、 报账等　 传统管理模式上 ， 要从核算型 向全面参与学校管　

理 决策 转移 ； 立 市场 观念 、 树 效益 观 念 ， 事后算　 从 账， 向事 前 预测 、 中 控制 、 时 分 析 方 面 转 移 ： 事 及 　

面的法律法 规 研究　

推 动学 校 与教 师 、 学生 之 间契 约关 系 方 面 的　

法律法规研究 ， 促使政府理顺关系 ， 明确责任 。 消　

除学生在校期 间发生意外伤亡事故及教师流失　 产生 的财务 风 险 。 　 首先 ， 国家应尽快立法 ， 明确学校与教师 、 学　 生之间权利 、 义务 、 责任关系 ； 其次 ， 学校应加快　 依 法 治校 进程 ， 师生 建 立契 约（ 同） 系 ， 与 合 关 以规　 范双方行 为 ， 明确双方责任 ； 三 ， 立补偿机　 第 建

制 ， 学校 受 到损 失 后 得 不 到对 方 补 偿 时 ， 在 国家　

要发挥财务工作渗透力强的特点 ， 主动参与学校　

管理活动。二是要培养高素质 的财务工作团队。 　 要通过内部学习的沟通交流机制 ， 创造共 同学 习 　

环境 ， 树立团队学 习观念 ， 通过学习培育使个人　 学 习与部 门改革需要相适应 。通过知识共享 ， 实　 现知识创新 ， 使会计 队伍 的综合素质和财会部 门 　 的工作实效得 以迅速提升。 　

（ 加强贷款资金的使用和管理。高校必须　 六） 加强贷款资金 的管理 ， 形成一套 “ 严格审批 、 专款　

专用 、 闭运行 、 封 跟踪监督 、 考核效 益” 的贷款资　 金使用机制 ， 通过对贷款项 目实行“ 目标分解 、 公　 开招标 、

责任落实 、 日常检查 、 验收考核 ” 的办法 ， 　

应及 时提供经济补偿。 　 同时 ， 学校办企业要逐步引入科学 的决策 和　 管理机制。 首先要慎重决策。 切忌盲 目投资 ， 目 盲 　 上项 目 ， 目办 公 司。要在 充分发 挥 自己的专 业 、 盲 　 技术优势 中谋求效益 。 其次要强化管理。学校要　 通过科学 、 公开 的程序选拔厂长经理 ， 督促企业　 建立健全法人治理机构 ， 各司其职 ， 各负其责 ， 实　

现科 学 管理 。 　

形成对贷款资金使用管理机制 。 　 （ 提高教育教学质量和办学效益 。提高教　 七）

育教学 质量和 办学 效益 是学校 永 恒 的主题 。以质　

量求生存 ， 以效益求发展 ， 就是可持续发展 的教　 育观。长期以来我国的一些学校缺乏质量和效益　 意识 ， 目追求数量 目标 ， 盲 谈发展就是数量规模　 的扩大 ， 就是学校 的升格 、铺新摊子”很少提及　 “ ， 甚至不提质量 。效益问题长期得不到重视 ， 目 盲 　 上热 门专 业 ， 成 很 大 浪 费 ， 种 观 念 一 定 要 转　 造 这

变过来 。 　

参考文献 ： 　

① 郑继辉 ．“ 高校 财务风险” 研讨￣ＷＥ． 陵学院学 ． ｎ － 铜 　

报 。０ ５３． ２０（ 　 ）

② 王德 舂 ， 张树 庆． 高校财务 风险与防 范对策Ⅱ． 　 】 山

东农业大学学报 ，０４２． ２０（ 　 ）

③ 许道银 ， 彭宇飞．浅议 高 财务风险的管理与危机　 校

防 范Ⅱ． 】 南通职业大学学报 ，０ ３３． ２０ （ 　 ）

（ 推动学校与教师 、 八） 学生之 间契约关系方　

（ 责任 编辑

才

旦） 　

（ 上接 第 ７ ２页 ） 　

的焦耳定律对定义理想气体就是多余的了。 　 事实上， 理想气体状态方程和焦耳定律是分　 别在不 同的实验基础上总结出来 的， 它们彼此独　 立， 反映了理想气体不同方 面的性质。要想完善　 地处理理想气体的问题 ， ） （式和（ 式是缺一不可　 １ ２ ）

的。 　

参 考 文 献　

这样 ， ） （ 式中的 ｒ 都可换成理想气体温标下　 ８

的温度 Ｔ， 得到 了（） 。 便 ３式 　

值得注意 的是 ， 为得到（ 式 ， ９ 在对理想气体　 ） 的可逆卡诺循环进行计算时 ， 已经认为理想气体　 等温过程是等内能过程 ， 即已经用了焦耳定律　 亦 式（ ， ２ 因此 ， ） 诸式之间的关 系真实是这样的： ２ 有（　 ）

式才有（ 式 ， ９式 、 ） ９ 有（ ） ） （ 式及关于水三相点温度　 ４ 的规定才有结论 （１ ， （１ １） 有 １） 式 式及（ 式 才有（　 ８ ） ３ ）

式。 　

① 邓昭镜 ． 的与量子 的理 想体 系［ ． 经典 Ｍ］ 重庆： 科学　

技 术文 献 出版 社 ， ８ ． １ ３ ９

　

可见 ， ） （ 式并不是独立于（ 式存在的。固然　 ３ ２ ） 可以由（ 式及（ 式得到（式 ， ３ ） １ ） ２ 但这只不过是理论　 ） 的自 ， 洽 而绝不能认为 ， 有了（ 式 ， ２ ３ 则（ 式所表述　 ） ）

８　 ０

② 汪志诚 ． 热力学・ 统计物理［ ． 京： 民教育 出版　 Ｍ］ 北 人

社 ．９ ３　 １９ ．

（ 责任编辑

袁海 良）