气体摩尔热容的拓展性教学

物质的摩尔热容是热量传递、熵增、焓变等计算中的重要参数之一。为让学生全面掌握摩尔热容的概念及其计算方法,以气体为例,基于文献调研,对理想气体、范德瓦尔斯气体、昂尼斯气体、雷德利克-邝气体的摩尔热容进行了系统化地归纳分析。利用热力学第一定律及热力学相关公式导出了改进型雷德利克-邝气体的摩尔热容。并对气体摩尔热容与物态方程的内在联系、摩尔定压热容与摩尔定体热容的差别进行了讨论与分析。这些研究结果对气体摩尔热容的拓展性教学及学生的创新性自学具有较好的参考价值。     

万寿菊花瓣的傅里叶变换红外光谱研究

为了分析万寿菊花瓣中叶黄素的含量,利用傅里叶变换红外光谱仪测试了万寿菊花瓣的光谱,并与叶黄素的标准光谱相比较．结果显示,两者在1500—1000cm^-1范围内的红外光谱相关度较好．通过研究,确定万寿菊花瓣光谱中1152cm^-1,1095cm^-1,1050cm^-1,1023cm^-1处的吸收峰来源于叶黄素的特征吸收．因此可以通过这四个吸收峰的相对强度来反映万寿菊花瓣中叶黄素的含量,进而评定万寿菊花瓣的品质．研究表明：傅里叶变换红外光谱技术能够快速、准确的提供万寿菊花瓣中叶黄素等物质的信息,可以作为研究万寿菊花瓣的一种有力手段．     

V型槽聚光下PV系统的性能研究

设计制作了V型槽聚光PV系统,基于此系统对多晶硅电池阵列和空间太阳电池阵列进行实验研究。结果表明,V型槽聚光下多晶硅电池阵列的最大输出功率为6.198W,是非聚光下的1.21倍。空间太阳电池阵列的最大输出功率由未聚光时的7.834W增至聚光后的14.223W,提高了近一倍。采用通水冷却方法,研究了V型槽聚光下电池工作温度对电池阵列开路电压、短路电流、输出功率和填充因子的影响。聚光水冷后多晶硅电池阵列最大输出功率增加到8.28W,比普通光照下提高了62.67%.     

电偶极子场强分布的拓展性教学

电偶极子是电磁学中的重要模型之一.为让学生全面掌握电偶极子场强的空间分布和计算方法,在查阅大量文献的基础上,利用叠加原理、电势与场强的关系、等效法导出了电偶极子近区和远区场强的表达式.推导过程体现了数理方法的有机结合,有利于提升学生数理方法应用能力的培养.该推导过程与结果对电偶极子场强分布的拓展性教学具有一定的参考价值.     

填补法与高斯定理结合解决非对称静电场问题

高斯定理是静电场中的基本定理,是电磁学教学的重点和难点之一.学生对高斯定理的应用大多局限于求解对称静电场问题.为提升学生的逻辑推理能力,扩大高斯定理的应用范围,通过将填补法与高斯定理结合,可用于求解部分非对称静电场问题.实例分析表明,填补法与高斯定理结合求解非对称静电场问题还可避免繁难的数学积分,让学生利用已学知识快速解决类似的静电场问题.     

菲涅耳聚光系统下砷化镓电池输出特性研究

对理论聚光比为676的菲涅耳聚光系统下单片砷化镓太阳电池及由六片砷化镓电池的串联组件的输出特性进行分析。建立三结砷化镓电池输出特性的单指数数学模型,并与实验进行了对比。理论计算与实验吻合较好,误差在7.6%以内。实验结果表明,在相同理论聚光比下,单片电池系统能流聚光比为390,六片电池组件系统能流聚光比为281;聚光后单片电池的短路电流与峰值功率分别放大322倍与316倍,六片电池组件系统的短路电流与峰值功率分别放大275倍与272倍;电池表面能流密度为0.321MW/m2时电池的输出功率达到最大,电池表面温度高于323K将影响其工作稳定性;聚光系统的透射率每增加0.01系统效率升高约0.227%。全天累积直射辐照度为17.212MJ/m2条件下测得单片电池全天发电量为0.015kW.h,六片电池串联组件的全天发电量为0.076kW.h。     

FTIR光谱结合系统聚类分析鉴别松茸和姬松茸的研究

利用傅里叶变换红外光谱技术研究了松茸和姬松茸子实体,结果显示它们的傅里叶变换红外光谱主要由蛋白质和多糖的吸收带组成。对比它们的光谱发现,两者的特征吸收峰频率位置基本一致,只是在峰形上存在一定差异。利用差谱技术发现它们的红外光谱差异主要来自于1750~1000 cm-1范围内。为了快速准确的区分松茸和姬松茸的光谱,选取1750~1000 cm-1范围内的吸收带进行系统聚类分析。结果显示,系统聚类分析能准确的把松茸和姬松茸的光谱各自聚为一类,达到鉴别它们的目的。研究表明,傅里叶变换红外光谱技术结合系统聚类分析可以发展为一种快速鉴别食用菌的方法。     

Bi和Bi/Er共掺钙铝锗酸盐玻璃的超宽带红外发光(英文)

研究了铋掺杂以及铋铒共掺铝钙锗酸盐玻璃的超宽带红外发光性质.采用传统的熔融-退火方法获得所需玻璃.铋离子掺杂钙铝锗酸盐红外发光峰可以分为1 265nm和1 420nm处的两个峰,1 420nm处的峰强度较弱.X射线光电子能谱测试结果表明,玻璃中的铋离子以混合价态形式存在,三价的铋离子可能被还原为低价态铋离子.实验结果表明,铋离子红外发光源于低价态铋离子,可能源于一价Bi+;铒离子掺杂影响铋离子发光,随着铒离子浓度的增加,铋离子红外发光减弱,说明存在铋离子向铒离子的能量传递.     

南窗在建筑中的节能效益

基于云南7个城市现有典型的太阳辐射资源,建立了计算模型。通过对建筑室内温度的模拟计算和分析,研究了太阳辐射对建筑南向有大面积单层玻璃窗的房间室内热环境的影响。结果表明:低纬度地区(21°~23°N),4~9月份气温较高,建筑大面积南窗接收太阳辐射会引起室内过热,应作适当遮阳处理或缩小南窗面积。云南大部分地区(23°~29°N)建筑南立面大面积开窗非常有利于室内温度的提升,尤其是冬半年,可达6℃~7℃,且夏半年室内无过热现象。建筑南立面开大面积窗户对减少建筑能耗、节约能源、改善大气质量具有重要意义。     

槽式聚光系统聚光硅电池阵列特性实验研究

利用所设计的槽式聚光热电联供系统,对栅线平行分布和反方形分布的两种聚光硅太阳电池阵列进行了性能测试研究。结果表明,在能流聚光比为20倍的槽式聚光器下,两种电池阵列的光电效率分别为11.42%和13.89%,最大输出功率分别比聚光前放大16.06倍和19.33倍。两种电池阵列Pm、FF和η的温度系数分别为:-0.047 W/K、-0.45%/K、-0.035%/K;-0.029 W/K、-0.176%/K、-0.105%/K.研究结果为中低倍聚光系统聚光电池的选择和槽式聚光热电联供系统性能的优化提供参考。