范德瓦耳斯方程中的b和斥压强

普通物理中讨论范德瓦耳斯方程时,从气体分子的刚球引力模型出发,考虑了实际气体分子的体积引入了改正量b。同时认为确切地讲,b是分子间斥力所引起。[1]但是,究竟改正量b和分子间斥力有什么关系,则没有说明。本文从分子的刚球引力模型出发定量的讨论了b和分子间斥力引起的压强的关系,并导出范德瓦耳斯方程。证明范氏方程中的b约等于一摩尔气体分子体积的四倍。最后用刚球引力模型对范氏气体的内能作了说明。 (一)从一个思考题谈起[2] 题目:在讨论理想气体的压强时,设想在气体内取一小截面 dA,则两边气体通过截面 dA互施压力,试从分子运动论…     

关于范得瓦尔斯方程中的改正量b的估算

为适应普通物理教学,现提出一个估算改正量b的粗浅方法:假设分子密度不大,只有两两相互碰撞.现考虑任意一对分子(α、β)碰撞,先看分子β,它的可活动范围是整个容器的体积V(对整个问题来说,边界效应完全可以忽略)分子α同它碰撞,所以α的活动范围应是V-πd3,其中d是两分子相碰时中心间的距离;若先看分子α,结果也一样.既然任一对分子碰撞时的自由活动空间是(V-πd3).那么对于由N个分子组成的系统来说,因分子体积而引起的改正量b应等于πd3乘以分子对的总数N(N—1)再用分子总数N来除,即得到了与一般书中相同的结果.关于范得瓦尔斯方程中的…     

范德瓦耳斯气体体积修正的新计算方法

范德瓦耳斯方程能够较好地描述实际气体的热力学过程,方程中的参数b是因实际气体分子的体积而引入的修正量.本文通过考察分子之间的相互碰撞事件,计算得到了范德瓦耳斯气体体积的修正值,约等于1 mol气体所有分子体积总和的4倍,结果与其他方法得到的结果一致.这是一种新的计算思路和方法.     

气体分子平均自由程公式的历史回顾和新的推论

一气体分子平均自由程是热学中的一个重要概念,现行普通物理教材中有关气体的一些物理常数,如声速、粘滞系数、导热系数、扩散系数等,都和分子平均自由程有直接关系.气体分子平均自由程最早是1858年克劳修斯引入的,现在常用的克劳修斯平均自由程公式为式中d为分子的有效直径,n_0为单位体积内的分子数.1859年麦克斯韦导出了气体分子的速度分布公式,考虑了分子的速度分布因素后,将平均自由程公式修改为,l称为麦克斯韦平均自由程.1873年范德瓦耳斯在研究实际气体的状态方程时,为引入体积改正数b,曾提出分子平均自由程应为比麦克斯韦的平均自由…     

基于供体调节的含硼热活化延迟蓝色荧光材料的理论研究

基于含硼热活化延迟荧光化合物p-AC-DBNA (a),通过在供体吖啶部分添加两个氮原子,设计了一系列新的热活化延迟荧光分子b1∽b4. 使用密度泛函理论和含时密度泛函理论计算了化合物a和b1∽b4的前线轨道能级、发射光谱、单重态-三重态能隙、反向系间窜越速率常数. 计算结果表明,与分子a相比,新设计分子的最大发射波长显著蓝移了47∽125 nm. 其中,b1和b3分子发射深蓝色荧光,而b2和b4分子发射浅蓝色荧光. 此外,发现了a、b2和b4分子中的反向系间窜越过程不仅可以通过从T₁态到S₁态的跃迁来实现,而且也可能通过从T₂态到S₁态的跃迁来实现. b1和b3分子中的反向系间窜越过程主要通过T₂→S₁过程的热激子方式发生. 重要的是,计算得到的b2和b4分子中T₁→S₁的反向系间窜越速率常数值是a分子的两到三倍,这表明b2和b4分子热活化延迟荧光性能更显著. 研究结果不仅提供了两种有前景的硼基热活化延迟荧光候选化合物(b2和b4),而且为蓝色OLED材料的设计提供了理论依据.     

关于范德瓦耳斯方程中b的一种简单估算方法

本文用分子的刚球模型给出计算分子“平均自由活动空间”的简单方法，推算出范德瓦耳斯方程中ｂ的数值是 １摩尔气体分子本身总体积的 ４倍．物理图象较清楚、在教学中易被接受和理解．     

LHCⅡ三聚体中叶绿素分子间能量传递的瞬态差异吸收光谱分析

应用飞秒时间分辨差异吸收光谱技术对PSⅡ的LHCⅡ三聚体中的能量传递过程进行实验研究,分析得到三组能量传递的时间寿命组分：748 fs、3.28 ps、32.15 ps.其中748 fs的组分为单体内Chl b649分子经Chl b658将能量传递给Chl a665分子的过程；3.28 ps时间常量反映单体内能量从Chl a677向吸收更长波长的Chl a688分子的能量传递过程,以及Chl b643、Chl b658和Chl a668～670分子获得能量的过程；而32.15 ps的时间与三聚体内的单体间的能量传递过程有关.     

正交试验优选断血流软胶囊提取工艺

以醉鱼草皂苷Ⅳb含量、断血流总皂苷含量和浸膏得率为考察指标,采用正交试验设计优选断血流软胶囊的提取工艺。最佳提取工艺为药材粒度为中粉,10倍量水,煎煮2次,每次1.0h,优选得到的工艺稳定、合理、可行。     

质量定义为“物质的量”是有确定意义的

质量是物理学的一个基本量,也是物质的一个根本属性.很显然,讨论质量问题不能仅就物理学而言,必须结合哲学来考察. 一、质量定义为“物质的量” 是有确定意义的 牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出的第一条定义是:“物质的量是用密度和体积一起来量度的.”并加注释说:“空气的密度加倍,体积加倍,它的量就增加四倍;体积加三倍,它的量就增加六倍.”[1]既然密度和体积的乘积等于质量,因此,这个定义实际是说,“物质的量”是用质量来量度的.在牛顿力学体系中,质量是一个最基本的概念. 毫无疑问,牛顿是用形而上学的观点来理解“物质的量”的.他认…     

新型平板热管换热器热回收效率特性实验研究

本文针对普通住宅房间设计了一台新型平板式热管换热器,该换热器结构紧凑、体积小巧。为研究该换热器的使用条件,本文开展了不同工质(R113、R141b以及这两种工质的混合物)对该热管换热器换热效率影响的实验研究。整个实验在夏季工况下进行,热管真空度为1×10~(-3)Pa,充液量(灌入热管换热器内的工质体积与热管换热器体积之比)为1/3。实验结果表明:该热管换热器热回收效率较高。在整个风量范围内,R141b作为工质的热管换热器换热效果最好,最高效率达到了58.2%。     

聚倍半硅氧烷以不同方式改性纤维素绝缘纸的机理研究（英文）

本文运用分子动力学方法,建立了纯纤维素模型和一系列聚倍半硅氧烷以不同方式改性的纤维素绝缘纸模型,并对其热力学性能进行了计算、对比和讨论.实验结果表明,各聚倍半硅氧烷纤维素改性模型的性能均优于未改性模型,并且当两条纤维素分子链作为取代基通过化学键接枝在聚倍半硅氧烷分子上(M2模型)时,改性效果最佳,其内聚能密度与溶解度参数的值相较于未改性模型提高了9%,拉伸模量、体积模量、剪切模量、柯西压的值分别提升了38.6%、29.5%、41.1%和29.5%,此外本文还计算并分析了各模型的自由体积分数和均方位移,结果显示,相较于其他模型,M2模型中的化学键在避免使纤维损失强度的同时,增加了分子链间的纠缠,使纤维素分子链占据了更多自由体积,从而使体系具有更小的自由体积分数,抑制了纤维素的链运动,进而提升了纤维素绝缘纸的热稳定性,这从微观角度解释了化学处理影响改性效果的机理.     

聚倍半硅氧烷以不同方式改性纤维素绝缘纸的机理研究

本文运用分子动力学方法,建立了纯纤维素模型和一系列聚倍半硅氧烷以不同方式改性的纤维素绝缘纸模型,并对其热力学性能进行了计算、对比和讨论. 实验结果表明,各聚倍半硅氧烷纤维素改性模型的性能均优于未改性模型,并且当两条纤维素分子链作为取代基通过化学键接枝在聚倍半硅氧烷分子上(M2模型)时,改性效果最佳,其内聚能密度与溶解度参数的值相较于未改性模型提高了9%,拉伸模量、体积模量、剪切模量、柯西压的值分别提升了38.6%、29.5%、41.1%和29.5%,此外本文还计算并分析了各模型的自由体积分数和均方位移,结果显示,相较于其他模型,M2模型中的化学键在避免使纤维损失强度的同时,增加了分子链间的纠缠,使纤维素分子链占据了更多自由体积,从而使体系具有更小的自由体积分数,抑制了纤维素的链运动,进而提升了纤维素绝缘纸的热稳定性,这从微观角度解释了化学处理影响改性效果的机理.     

高压情况下气体分子动力论某些结论的修正和补充

一、引言 气体分子动力论初等理论最主要的结论有:(1)扩散系数D=1/3vλ;(2)粘滞系数η=1/3ρυλ;(3)导热系数κ=1/3ρυλCv;(4)声速;后三者都与压强无关.式中v是气体分子平均速度,它和成正比;λ是分子平均自由程,它和成正比,n0是单位体积内的粒子数,d是分子有效直径;ρ是气体密度,它和n0成正比.在粘滞系数和导热系数中,ρ与λ是以乘积形式出现的,因此和n0无关,只和温度有关.这些结论在常压下是基本正确的.但在高压下,实验表明:声速、粘滞系数、导热系数均和压强有关.以声速为例,豆0大气压以上时,声速随压强增加的趋势开始表现出来,20大气…     

理想气体和范氏气体压强的讨论

1引言 理想气体是一个近似模型,它忽略了分子的体积(更确切地讲,也就是分子间的斥力)和分子间的引力,模型中的分子被看成了没有体积的质点.如果气体所占的体积为V,那么V也就是每个分子可以自由活动的空间.如果把分子看作有一定体积的刚球,则每个分子能自由活动的空间就不再等于V.范德瓦耳斯就是将气体分子看成有一定体积的刚球,将理想气体状态方程加以修正,得出了范德瓦耳斯(简称范氏)气体状态方程.     

以新型分子距边矢量ν估计和预测烷烃核磁共振碳谱(13C NMR)化学位移和（CSS）

系统研究了核磁共振碳谱与化学位移和规律 ,以及分子拓扑指数在定量 [结 ]构 [波 ]谱关系 (QSSR)中的应用 .本文基于矢量路径长度矢量 p =(P1,P2 ,P3 ,… ,Pm)与分子中原子相互作用 ,提出了一种新型分子距边矢量并发现它与烷烃13 CNMR化学位移和有良好线性相关性 ,回归方程及其统计参数为 :CSS =bν +p3 =Σmj=0 bjνj+b10 p3 =b0 ν +b1ν1+b2 ν2 +b3 ν3 +b4 ν4 +b5ν5+b6ν6+b7ν7+b8ν8+b9ν9ν +b10 P3 =- 13.6 0 11+2 2 .2 133ν1+2 8.412 1ν2 +2 5 .9416ν3 +2 6 .6 70 9ν4 +14.4976ν5+5 .72 40ν6- 5 .3830ν7- 3.2 15 2ν8- 15 .0 2 13ν9- 2 5 .70 99ν10 +12 .2 786P3 (n =6 3,R =0 .9970 ,EV =99 .6 8% ,RMS =3.734 8,F =2 418.2 ;交互校验CV为 :R =0 .9893,EV =98.83% ,RMS =7.12 6 1,F =6 6 4.0 46 ) ;结果良好 .     

几种外场对费米共振的影响:费米共振的拉曼光谱研究

费米共振是分子内和分子间发生的基团间的振动耦合和能量转移现象。有关外场中费米共振的认识、拉曼光谱的研究方法及应用均待开发和推广。本文系统阐述了利用高压DAC技术、变温技术特别是课题组独创的变换溶剂浓度、LCOF等方法获得的有关费米共振的研究成果,即分子场、压力场、温度场等外场对分子内和分子间费米共振的影响:(1)分子场中a.由C_5H_5N在CH_3OH和H_2O中拉曼光谱变化研究表明溶剂效应对费米共振有明显影响;b.通过改变溶液浓度发现了其他方法未能发现的费米共振双线对非对称移动及双线对中倍频的基频亦受费米共振调谐的现象;c.溶液中的氢键、反氢键使分子基团重组而对费米共振产生显著影响;d.C_7H_8和m-C_8H_(105分子间发生会费米共振,且费米共振特性随溶液浓度明显改变;(2)压力场中a.随压强增加谱线蓝移,且频差△随压强改变而引起W改变;b.随压强增加CCl_4在C_6H_6中的v_1+v_4~v_3的W减小速度比纯液体中快,费米共振消失提前。这表明,压强引起的费米共振现象可揭示溶剂效应机理;(3)温度场中温度会影响分子费米共振特性,且对不同分子影响亦不同,温度对CO_2的费米共振影响较大,而对CS_2几乎无影响。本文对分子谱线的认证与归属、分子构象的确定及异构体的鉴别、氢键对分子结构与性质的影响等方面的研究提供了系统的理论与实验依据。     

超声分子束的Hα线辐射模型

近年来在理论上建立了静电双极层屏蔽模型、简单集合模型和最佳化数值模型，计算了不同等离子体密度剖面下超声分子束（SMB）的穿透长度λ和粒子数沉积。由于分子束中分子密度远高于周围等离子体密度，沿托卡马克内的磁力线进入分子束的电子因碰撞失去部分能量和动量，引起分子束区域的电子堆积。这种双极层截取了入射热电子通量的1／7，从而使分子束的λ增加了7倍。     

替位式掺杂的富勒烯分子C77X(X=B,N原子)的非线性光学性质

采用推广的Su-Schrieffer-Heeger模型和sum-over-state方法计算了掺杂的富勒烯分子C₇₇X(X=B或N原子)的三阶非线性极化率γ.计算结果表明：1)与C₇₈相比,各C₇₇X分子的三阶非线性极化率γ的静态值均有不同程度的提高(3—40倍);2) C₇₇X的非线性动态光学响应不仅与掺杂原子有关,还与异构体种类和掺杂位置有关. 关键词：     

梯度型聚合物光纤中折射率分布模型的修正

利用实验数据对梯度型聚合物光纤(棒)中的折射率分布模型进行理论与实验验证,发现该模型对分子体积比大于1的掺杂体系模拟误差较大.通过计算,修正模型中分子体积比的指数参数为1. 1后,模拟误差显著减小,从不大于65% 变为小于20%.这说明分子体积比对界面凝胶聚合形成的梯度型折射率分布影响较大.     

高分子凝胶体积相变中的氢键作用

我们把关联模型(association models)推广应用到高分子凝胶体系,研究高分子与溶剂分子间的氢键和溶剂分子与溶剂分子间的氢键在高分子凝胶体积相变中的作用.首先通过分析凝胶体积分数与温度的关系发现,由于两种氢键作用,随着温度变化高分子凝胶出现连续、不连续体积相变,结果表明在体积相变过程中两种氢键都起着重要作用.其次,对不同氢键分数条件下的旋节线的研究发现,对于高分子凝胶体积相变中出现的UCST和LCST(上临界共溶温度和下临界共溶温度)现象也是由于高分子与溶剂分子间氢键和溶剂分子与溶剂分子间氢键共同作用的结果.