风格独特,《张朝阳的物理课》科普热力学与熵
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为什么孤立系统的熵不会减小?热力学温标与理想气体温标是一致的吗?能借助热力学第二定律推导理想气体状态方程吗?7月17日,《张朝阳的物理课》线下第七课开讲,科普热力学与熵。

搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳有着被网友称为“天花板”的学历:1986年毕业于清华大学物理系,同年考取奖学金赴美国麻省理工学院(MIT)留学。1993年底在MIT获得博士学位,并继续在MIT从事博士后研究。1998年创立搜狐。

《张朝阳的物理课》开播以来吸引了很多网友。其风格独树一帜:注重推导,通过一步一步详尽的数学计算,推导出相关的物理公式,把每个公式从头到尾拆解得十分清晰。

本次线下课也是如此。张朝阳从温度定义的起源延伸到热力学第一定律,再从热能利用率的极限引入热力学第二定律,然后定义出热力学温标以及作为状态函数的熵,最后借助热力学第二定律以及理想气体的压强与内能关系推导出理想气体状态方程,从而证明了热力学温标与理想气体温标的一致性。

介绍“温室效应”原理与影响

《物理课》上,张朝阳介绍了温室效应的原理。太阳光近似是温度为5800开尔文的黑体所辐射出来的光,其中作为主体的可见光部分能够轻易穿透大气层。太阳光到达地面后有一部分会被反射出去,剩余的则会被地球吸收。地球表面温度大约是20-50摄氏度,因此地球也会向外辐射,只是辐射的波长很长,这些辐射对大气中的二氧化碳等温室气体来说不是透明的,从而会导致地球无法有效地散热,这就是温室效应。

温室效应可以保证地球昼夜温差不会太大,但是如果温室气体过多,就会使得地球无法有效散热,从而造成地球气温过高。近几年,可以明显感受到由于气温过高而导致的生态平衡问题,温室气体的大量排放已经亟待解决。

华为运营商BG CMO宋晓迪博士在《物理课》现场表示,ICT行业不断追求更快的网络通信速度、更大的信息交互带宽、更少的温室气体排放,这恰恰是物理学基本原理在信息通讯行业中的体现。

持续不断地追求“更多的比特,更少的瓦特”,这是实现ICT行业绿色发展最有效的途径之一。根据联合国环境署的观点,现有ICT基础设施的能效提升,可以支撑ICT行业未来减少约40%的碳排放总量。而根据环保行业组织GeSI最新研究显示,ICT技术可以帮助其他行业大幅减少碳排放量。

物理课风格独特,注重推导

截至目前,《张朝阳的物理课》已直播七十余期,内容丰富、覆盖广泛,理论公式由浅入深、繁简交融。从去年11月开启第一节物理直播课,他先是从经典物理学开始,科普了牛顿运动定律等;而后从经典物理的“两朵乌云”说起,向近现代物理过渡,探讨了黑体辐射理论中的维恩公式、普朗克公式等知识;随后逐步进入量子力学领域,从基础的薛定谔方程等理论内容,到氢原子波函数,再到气体定容比热的温度阶梯,并顺势讲解了热力学定律。

此后逐步进入量子力学领域,从基础的薛定谔方程等理论内容,到氢原子波函数,再到气体定容比热的温度阶梯,并顺势讲解了热力学定律。接着回到了经典物理,推导出飞船运行轨迹,估算太阳的结构与性质以及中子星的自转速度,随后讲解了陀螺的进动,还计算出月球的潮汐高度。现在逐渐开始使用一些新的数学工具分析狭义相对论,为进一步讲解广义相对论做准备。

《张朝阳的物理课》风格独树一帜,即注重推导,通过一步一步详尽的数学计算,推导出相关的物理公式,把每个公式从头到尾拆解得十分清晰。

据了解,《张朝阳的物理课》于每周周五、周日中午12时在搜狐视频直播,网友可以在搜狐视频“关注流”中搜索“张朝阳”,观看直播及往期完整视频回放。

文/广州日报·新花城记者:张素芹

广州日报·新花城编辑:李亚妮