临界点二级相变的有限时间热力学逼近

应用内可逆卡诺循环的方法,导出了各种物质在临界点附近可逆与不可逆二级相变普遍适用的比热跃变公式以及广义的爱伦菲斯特方程。对简单(P,V,T)系统、超导、电介质顺电一铁电二级相变进行了应用讨论。     

吉布斯－赫姆霍兹公式之几何意义

吉布斯－赫姆霍兹公式之几何意义王基（中国科技大学化学物理系，合肥２３００２６）卡诺在阐述卡诺循环时，没有借助于图形的帮助，后来，克拉贝龙为卡诺循环配上了一幅图形，于是其直观性骤增，而易于为人们理解与接受。类似地，吉布斯－赫姆霍茨公式也是较为抽象的，本...     

以卡诺循环为主线的热力学相关内容的集中教学

以卡诺循环为主线,通过串联讲解其背景、具体循环过程、所得定理及推论、熵的引入、克劳修斯不等式的推导等,对热力学相关内容的集中教学进行了探讨.实践表明,这一教学形式强化了热力学第一定律和第二定律间的知识连贯,既开拓了学生的视野,也有利于学生对相关知识点的系统掌握.     

新型纳米结构推动燃料电池电极催化剂的发展

正燃料电池是一种不受卡诺循环限制、清洁高效地将化学能转化为电能的能源转换装置。电催化剂是燃料电池的核心部件,在很大程度上决定了最终的放电性能。目前,碳载纳米铂(Pt/C)是最被广泛使用的燃料电池阳极燃料氧化反应和阴极氧气还原反应(ORR)的电催化剂。然而,Pt/C高成本、低活性和低稳定性的特点严重制约了燃料电池技术的商业化进程。近年来,研究人员试图通过对纳米材料微观结构的精细调控来解决以上问     

磁制冷

在当今世界,制冷起着非常重要的作用。如果没有制冷技术,我们要想获得新鲜的食物,依然要受季节以及地域的限制。调节环境温度使生活环境变得舒适也将成为不可能的事情。而且,一些医疗方面的前沿技术,如核磁共振成像,器官移植,器官和组织的低温储藏,以及低温外科手术等都将不复存在。制冷技术自100多年前被发明以来基本上没有本质上的改变。现代制冷技术基本上都是基于气体压缩/膨胀的制冷循环过程,这一过程是一个高能耗过程,每年大约会消耗109kW的电能。现有制冷技术的制冷效率已经接近了它的理论极限,而这个极限远远小于根据卡诺循环计算得到的最大理论效率。此外,那些被用作制冷工质,且最终会进入环境中的液态化学物质,不仅可以破坏臭氧层,使得全球气候变暖,还有一些本身就是有害的气体(如NH3气)。1997年的两个巨大突破向人们展现了一种新的制冷方式———磁制冷,这种制冷技术是一种绿色环保制冷技术,效率高,而且能进行循环交替制冷。第一个突破是1997年2月往复式结构磁制冷样机的成功研制[1]。这台机器利用超导磁体产生磁场(最大5 T)。在5 T的磁场强度下,最大制冷量可达600 W,COP值最大可达15,效率接近卡诺循环的60%,温跨...     

必须批判资产阶级自然观对热力学第二定律的歪曲

十九世纪中叶,正当大工业机器生产得到进一步发展的时候,机械工业要求提高热机效率以适应当时生产的发展。实际上当时的热机效率很低,仅及燃料供给热量的1—2%,如果消除摩擦、辐射等所消耗的热量外,热机能否全部地把热能转化为有用的机械功?这是当时机械设计的一个极其重要的课题。早在1824年卡诺分析了吸热作功的关系,提出了卡诺循环。后来开尔芬根据卡诺循环指出了在热能转化为机械功的时候,需要一个高温(T_1)热能源和低温(T_2)的热能储,热功转化的效率在本质上需受这两个温度的差值(T_1-T_2)的限制,热机效率(η)服从下列关系式:η(?)(T_1-T_2)/T_1在这个原理里就已经预示了一个范围较广的、不限于热转化为机械功的客观规律的存在。这个规律就是热力学第二定律。到了十九世纪中叶,克劳胥斯(Clausius)(1850年)和开尔芬(Kelvin)(1851年)分别提出了他们各自关于热力学第二定律的说法。接着克劳胥斯在1854年引入了熵的概念并且在1865年给这个热力学状态函数命了名。自那以后,热力学发展很快。到了十九世纪末叶吉布斯(Gibbs)、波尔兹曼(Boltzmann)等人使用了经典力学的理论和数学统计     

《化学通报》网络版(Chemistry Online)2004年第7期论文摘要

[w0 5 4]燃料电池开发现状及其发展趋势Survey of the Present Condition of Fuel Cell and its Development Tendency黄莎华　刘之景　王克逸# (中国科学技术大学近代物理系　# 精密机械和精密仪器系　合肥　2 30 0 2 6 )燃料电池是一种将贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。它不通过热机过程,不受卡诺循环的限制,能量转化效率高,是当今世界发达国家竞相研制开发的一种新型发电技术。本文综合介绍了燃料电池的工作原理,分类,开发现状及其发展趋势。Fuel cell is an electricity generating device that conveys ch…     

反相离子对色谱保留值变化规律式的推导

〕本文应用统计热力学的方法,考虑到分子和静电作用力的存在,导出了反相离子对色谱中流动相强组分浓度CB离子对试剂浓度Cp和离子强度影响离子对试剂在固定相表面吸附量的基本关系式;在此基础上进一步导出这些参数影响溶质k'值的保留值变化规律式。对于一元有机酸、碱和两性物质,还导出酸度影响这几类溶质k'的关系式。     

X射线荧光光谱分析JN方程中α系数的计算、转换和应用

De Jongh(1973)曾发表了用于JN方程的理论α系数的“ALPHAS”计算程序。根据该程序原理,本文先讨论了理论α系数的计算过程,然后导出理论α系数的转换公式。应用导出的公式,消去项不同的理论α系数能从一种形式转换到另一种形式。JN方程提供了消去项能任意选择的优点,e等于i作为特例可导出LT方程,正是由于不同消去项的理论α系数转换公式的导出,用在JN方程和LT方程中的理论α系数可以作相互转换。本文对理论α系数的应用也作了简单讨论。     

激光散射研究单价盐对C8-卵磷脂胶团形成的影响

用激光散射测量确定C_8-卵磷脂临界胶团浓度及其随温度、盐离子的变化。从中导出了胶团分子量, 形成因子, 能量梯级间隔以及标准焓等反映该溶液内分子相互作用的重要参量, 从而导出单价盐调控胶团大小以至形成和解体的规律和方法。     

关于化学平衡常数有无单位的看法

由质量作用定律导出的化学平衡常数一般具有单位,而由热力学基本方程导出的化学平衡常数是无单位的。这两种对同一化学平衡规律的表示似乎是迥然不同的,但是从下面的推导说明中不难看出两者实质上是统一的。     

注意热力学公式应用条件和导出条件的一致性

化学热力学中极强调公式成立的条件。一般来说,公式成立的条件应当就是公式导出过程中所用到的条件;公式也只有在满足导出条件的前提下才能被应用。然而,许多中外关于物理化学或化学热力学的著作中,对于“两相平衡时存在于两相的物质的化学位相等”这一结论,却普遍地存在着应用条件和导出条件不相一致的问题。大多数著作中对“相平衡时化学位相等”的推导是这样的:     

气体在固体表面吸附的热力学模型及吸附等温式

描述气体在固体表面吸附的两个著名吸附等温式Langmuir公式和Bronauer—Emmett—Teller(B·E·T)公式可以由动力学方法和统计热力学方法导出。但在导出过程中,都要引进一些基本假定之外的附加限制和近似. 根据经典热力学的唯象特点,能建立气体在固体表面吸附的吸附表面相热力学模型.从吸附平衡是一种热力学相平衡这一观点出发,可以由相平衡原理十分简洁地导出Langmuir吸附等温式和多层吸附的B·E·T吸附等温式.     

X射线衍射测定晶粒分布新方法

目前,X射线衍射测定晶粒分布一般用Warren方法,但该法晶粒分布公式系用近似法导出,计算繁琐,结果波动较大。本文由正空间直接推导出晶粒分布公式,由此计算晶粒分布,数据处理量小,并能得到比较光滑的分布曲线。     

关于化学平衡移动的商榷

针对天津大学编《物理化学》（第5版,上册）给出的化学平衡移动的解释,用微分法导出了恒温恒压下理想气体化学反应平衡系统中反应物或产物物质的量改变时的平衡移动规律：用导出的普遍性结论对投料比等于系数比的一般反应进行了分析,指明教材中对化学平衡移动的解释是欠妥的。     

滴定分析的终点误差

终点误差是分析化学教学中滴定分析部分的重要内容之一,国内外分析化学教材对此均有讨论.本文从终点误差的定义出发,根据反应的摩尔比关系,导出计算终点误差的通式,并结合终点时的物料平衡与电荷平衡关系,导出不同类型滴定反应的终点误差计算式,同时讨论该误差公式在酸碱滴定、沉淀滴定、氧化还原滴定和络合滴定中的应用.这些公式较一般的分析化学教材所采用的公式更加容易理解和便于计算,虽然不能包括全部滴定分析误差的计算,但具有较大的普遍性.由于公式是根据反应的摩尔比关系而不是当量关系导出,     

二元六相(n+4)多体系的八点直线网图——Ⅱ.由物理实在网理论推导

本文由物理实在网理论直接从一点直线网出发导出了二元六相(n+4)多体系的八点直线网,共31个。这一结果同由封闭网理论导出的结果相同,表明过去关于二元六相多体系仅有一个八点直线网并仅对应于一张八点直线网图的结论是错误的。     

图形法推导复杂酶反应的动力学方程

介绍一种简明的图形法,该法能迅速导出复杂酶反应的动力学方程。     

共聚物混溶性热力学-分子内排斥作用与附加共聚焓

基于聚合物分子间物理相互作用和统计平均场理论,引入附加共聚焓定义,使聚合物分子间的作用得到量化,同时推导出二元共混体系相互作用参数和三元共混体系混合焓关系式.利用所导出的公式解释一些常见聚合物共混体系和增溶体系.导出的关系式很好地解释了聚合物的热力学混溶性,但不能解释聚合物共混增溶作用.     

毛细上升公式的推导方法及其在方形毛细管中的应用

归纳了文献中导出圆形毛细管液柱上升高度计算公式的方法;明确指出了采用受力分析导出毛细上升高度公式时,对伸展力进行简化处理的原理以及其中所隐含的基本假设;从流体力学角度对液柱上升速率和高度进行了讨论.分3种情况对液柱在方形毛细管中上升的现象进行了系统分析,得出了一些重要的结论.