探讨冰的熔解热实验中水温与室温差的适用范围

通过大量的冰的熔解热测量的实验结果,得到学生实验时比较合适的水温与室温差和冰水质量比为:当冰水质量比约为1 6时,水温与室温差可取9～13℃;当冰水质量比约为1 8时,水温与室温差可取6～9℃;当冰水质量比约为1 10～1 11时,水温与室温差可取5～7℃。     

SP1848温差发电片的实验研究

用自制的温差发电实验仪测量了 SP1848温差发电片在不同温差(10 ℃、20℃、30℃、40℃、50℃)下的电学输出特性数据。测试结果表明:输出电流与负载R成反比;输出电压先随负载迅速增大,然后逐渐趋于饱和,输出功率先随负载从0迅速增大至最大值(负载电阻8-15Ω区间达到最大值),然后逐渐衰减至0;最大输出功率随温差呈非线性关系,可用二次函数进行拟合。实验结果显示,所制备的温差发电实验装置数据合理,较为准确,可以运用到实验教学中。     

变电站直流系统绝缘监察仿真装置的设计

针对电力系统实验不能在现场模拟操作而使学生能更好的了解电力系统的现象,研究设计了一种变电站直流系统绝缘监察仿真装置.该装置能模拟直流系统金属性和非金属性接地,利用警铃和光字牌的声、光效果来模拟直流接地时绝缘监察装置发出的音响信号和灯光信号,及早发现绝缘降低并处理.该装置能完成电气类学生的专业课实验,填补了本专业在直流接地方面教学中的空白,实现了学生能在课堂上操作模拟现场现象,将教学和现场实践有机结合,到达较好的教学效果.     

可调谐激光吸收光谱法与气相色谱法监测甲烷的对比研究

甲烷是一种重要的温室气体,它对大气中温室效应的贡献仅次于二氧化碳.针对环境空气中甲烷的测定,从测量原理、测量过程和测量装置等方面比较了可调谐二极管激光吸收光谱和气相色谱法两种测量方法.结果表明用上述两种方法测得的甲烷的日变化趋势具有良好的一致性.相比较而言,后者造价更低,并且更方便.     

利用自制教具构建光的折射模型

综合初中物理教材中“光的折射”设计理念,自制了实验装置.通过该实验装置可以开展折射规律、趣味捕鱼、虚像位置真实呈现、全反射、生活中折射现象扩展解释、海市蜃楼模拟等实验,并能够体现视觉表征学习方法,变抽象为形象,从而培养学生的建模能力.     

半导体温差发电过程的模型分析与数值仿真

本文提出一种新型的半导体温差发电模型,在温差发电过程的数值模拟中考虑了热电单元之间封闭腔体内空气传热的影响.同时进一步运用有限元的数值计算方法对不同电臂对数和不同型号温差发电模型的温度场、电压场进行了数值仿真计算,并对仿真结果进行分析.结果表明:采用127对热电单元模型计算的能量转换效率随冷热端温差增大而迅速提高,与采用1对热电单元模型计算的能量转换效率之差从冷热端温差为20℃的0.39%提高到冷热端温差为220℃时的5.16%,能量转换效率比1对热电单元平均高出3.02%.冷端温度恒定在30℃时,温差发电芯片的输出电压、功率以及能量转换效率均随着电偶臂的横截面积的增大而提高,且电偶臂冷热两端的温差越大提高幅度也越大,而温差发电芯片内阻则与电偶臂横截面积成反比关系,当温差为220℃时对应的输出功率最高达28.9 W.     

全球变暖背景下温室效应的光谱能量分布分析

利用一维辐射传递方程及LBLRTM逐线积分模式建立计算模型,对工业革命前与目前大气构成情况下温室效应的能量分布及其光谱吸收机理进行分析,在保持温室气体浓度为当前水平的基础上,研究温室效应能量分布与地表温度之间的相互耦合机理.结果表明:工业革命前地球的温暖环境主要来自于大气温室气体的(100~370)cm^-1、(640~710)cm^-1以及(1370~2000)cm^-1三个强吸收带对于地球长波辐射的吸收,而地球当前的变暖则源自于大气的(370~640)cm^-1和(710~1370)cm^-1两个弱吸收带的作用,其对工业革命以来所额外增加的温室效应贡献分别达到了25%和55%;地表温度升高,温室效应在全波段范围内也会随之增强,但不同谱带处的温室效应贡献以地球平均温度所对应的辐射峰值波数为界线,峰值波数右侧的温室效应贡献将会增加,在其左侧的贡献比例则会减小.     

大气温室效应的一维辐射传热分析

大气中温室气体对地面长波热辐射的吸收和再发射导致了温室效应.计算了大气不同高度200～50000 cm-1(0.2～50 μm)光谱吸收系数,采用一维大气介质模型和射线踪迹-节点分析法(RTNAM)的多层模型对大气中二氧化碳及水蒸气不同浓度情况下的大气温度进行了计算.结果表明标准大气CO2浓度增加1倍,对流层的温度上升...     

温室效应对温室气体浓度变化的敏感性分析

工业革命以来人类活动排放到大气中的主要温室气体有CO₂、CH₄、N₂O等,其在大气中的含量增加引起吸收地表辐射能量的增加,改变了地表-大气辐射平衡,造成了地表温度升高。本文研究了温室气体含量增加同其吸收地表辐射能量的关系;比较了不同温室气体含量引起的吸收地表辐射能量变化的差异,提出了温室效应对不同温室气体浓度变化的敏感性的概念。通过对敏感性的分析,得出了不同温室气体含量的变化对温室效应影响的强弱关系。     

模拟电子计算机实验

本文介绍用模拟电子计算机方法研究物理现象。所用仪器及元件简单,现象直观生动.学生较感兴趣.最后。给出三个实例的实验曲线,并与计算值作了初步比较。 1947年已经实现了用电子管做成的通用模拟电子计算机[1].由于这种计算机的结构简单.运算的实时性,以及人机关系密切、易于灵活排题.因而在精度要求不高的地方得到广泛的应用。 50年代起,在解数学方程、工业控制、模拟训练、模拟设计等方面得到发展.60年代,国外已将模拟电子计算机实验安排在近代物理实验中[2].从当时沿用至今的装置,是电子管组装的教学用模拟电子计算机.最近我们利用集成运…     

全球变暖的物理基础和科学简史

全球变暖不仅是当今大气科学乃至整个地球科学的热门研究领域,也是国际社会争论较多的热门话题.文章的目的并不是为了澄清这些争论,而是集中于简要阐述全球变暖的物理学基础,回顾其近200年的科学发展历史.藉此希望对非大气科学背景的学者理解有关全球变暖的科学问题有所帮助.     

基于Smith模糊PID控制的温室监控系统设计

针对温室控制系统被控对象模型的时变性、时滞性和易受干扰的问题,设计了一种基于Smith模糊PID控制的温室监控系统。该系统以MSP430F5438A单片机为核心,以PC机为远程监控终端实现了对温室温湿度的实时监测与控制。仿真结果表明：Smith模糊PID控制器具有调节时间快、超调量小、抗干扰能力强、鲁棒性好的优点。该系统与常规PID控制相比,超调量减小了11%,调节时间减小了23%,模型参数改为T=400,τ=130后,比Smith-PID控制超调量减小了15%,调节时间减小了30%。实验测试说明该系统控制精度高、稳定性好,具有很大的实用价值。     

温室内太阳净辐射量的计算方法

在现有理论及方法的基础上进行了相应推导 ,得出了进入温室内太阳净辐射量的计算方法。该计算方法可以为温室结构设计及能量计算提供理论依据。     

不同温度压力对浓度反演精度的定量分析

自研傅里叶变换红外光谱仪在龙凤山大气本底站测量CO₂,CH₄等温室气体.自研仪器的测量结果与符合世界气象组织标准的本底站仪器的测量结果进行对比,结果表明:自研仪器与本底站仪器测量的CO₂浓度值相关系数为0.9576,均方根误差为18.6015.自研仪器使用标准温度、压力下的校准光谱反演浓度,但测量气体的温度随着气温变化,导致自研仪器反演浓度有误差.基于以上分析,提取高分辨率透射分子吸收数据库参数计算吸收截面并结合仪器线形计算不同温度、压力下的校准光谱,根据不同温度、压力下的校准光谱来校准反演浓度.校准后,自研与本底站仪器测量的CO₂浓度值相关系数为0.9637,均方根误差为6.7800.自研与本底站仪器测量的CO₂浓度值相关系数提高,绝对误差减小,说明校准算法提高了测量结果的精确度.     

太阳辐射与温室效应

人类活动引起大气中温室气体增加，导致大气中温室效应增强，这一点已引起世界各国的普遍关注。目前，世界各国都在积极采取有效措施，大力控制人为因素所导致的温室效应，不断改善日益恶劣的气候条件。文章简要阐述了温室效应产生的原因，对生态环境的影响，并提出了减缓温室效应的途径。     

A Novel Measurement Method of the Emission Rules of Greenhouse Gases from Fertilized Soil Based on Fourier Transform Infrared Spectrometry with Long Optical Path

Farm soil is the main source of greenhouse gas emission. We developed an optical system for measuring nitrous oxide and carbon dioxide from soil using infrared spectrometer and long optical path gas cell based on multi-reflecting mirrors. The spectral characteristics of nitrous oxide at 2198–2223 cm^?1 and of carbon dioxide at 2258–2283 cm^?1 were observed with the system. We studied the rules of greenhouse gas emission and found that nitrous oxide increased with soil moisture whereas carbon dioxide showed no obvious relationship with moisture. We also studied the diurnal variation rules of nitrous oxide and carbon dioxide from fertilized soil. These results are consistent to the previous results obtained with other analytical methods. The results indicate that the infrared spectroscopy with long optical path is an effective way to measure greenhouse gas emission from soil.     

Thermal efficiency of the principal greenhouse gases

Atmospheric gases are ranked according to the efficiency with which they absorb and radiate longwave radiation.The open international HITRAN database of gaseous absorption lines of high resolution together with inverse Fourier transform were used.The autocorrelation functions of the total dipole moment of the basic greenhouse gases molecules such as H2O,CO2,O3,N2O,and CH4were obtained.Absorption coefficient spectra and emission power spectra of infrared radiation of these gases were calculated.Analysis of the emissive ability of all gases under consideration was carried out.Compared to CO2,all the gases under investigation have more effective emission except ozone.An efficiency criterion of IR absorption and emission is defined and is calculated for each studied gas,and the gases are ranked accordingly as follows(from strong to weak):H2O,CH4,CO2,N2O,and O3.     

温室效应和TEWI值

1前言当前一个重要的环境变化就是全球变暖，其直接原因是大气中CO_2和其它温室气体浓度的增加。毫无疑问，增加的CO_2来自大量燃烧化石燃料、砍伐森林和绿地的减少，其它温室气体大多亦是人造气体，。总之是人为破坏环境的结果。本文以当今人们最为关心的全球变暖问题为背景，对制冷工质和系统的温室效应问题进行深入的研究和分析。2地球CO_2浓度变化的历史随着年代的变迁，CO_2的浓度在地球历史上一直在变化。分析南极冰层中气泡成份可得到16万年以来CO_2浓度变化数据，在冰川期为180PPmv，在温暖期为280PPmv。CO_2的浓度变化直接…