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(本博文的主体包含在即将出版的《热物理学教与学随笔集》(刘全慧、沈抗存,科学出版社)中,转载请注明出处。)
一,名家为小问题也会打架
中学生对理想气体的认识往往止于物态方程;而对大学物理系的学生来说,需要知道得多一点:确定一个简单物系的全部热力学性质至少需要物态方程、内能和熵这三个基本热力学量。一个有趣的问题:描述理想气体的两大要素——物态方程和内能仅仅依赖温度U=U(T)(即焦耳定律)——是否逻辑独立?
本学期分别给湖南大学李达学院讲授《普通物理(上)》(96课时)和应用物理专业讲授《热力学与统计物理》(72课时)。所使用的两本教材在对理想气体定义上的分歧,再次激起了我和同事、学生之间的激烈讨论。
断断续续,内地大学物理教学界对这个问题讨论了二十余年。《大学物理》杂志主编
我个人倾向
二,一点论证
****(这部分看起来可能会有点累)****
那么,焦耳定律是物态方程的推论的看法,到底错在何处?
理想气体物态方程可表为