化學勢
- 化學勢依賴于系統(tǒng)內(nèi)的所有物質(zhì)
410082)化學勢不是一個容易理解的熱力學概念，植物生理學界錯用化學勢40余年就是一例[1]，近期討論化學勢的較有影響的文章包括文獻[2-4].本文將研究化學勢的變量集合，和這個集合所涉及的數(shù)學和物理問題.這個問題的動機來自2方面：1) 我們注意到熱力學經(jīng)典文獻，Zemansky等人[5]的著作《Heat and thermodynamics》中，關(guān)于多元系的化學勢的物理解釋有所紕漏.考慮到該著作從第1版(1937年)至今的第8版，已經(jīng)80余載，是熱力學
大學物理 2022年6期2023-01-29
- 強子夸克相變表面張力解析求解
eV 時,臨界化學勢 μc=256.4 MeV.在薄壁近似下,通過液滴核合成唯象模型研究了均質(zhì)氣泡成核的強子夸克一級相變的動力學過程,在適當?shù)倪吔鐥l件下,求解場的運動方程,計算不同溫度和密度下氣泡臨界位形隨半徑的演化,獲得了表面張力、臨界半徑和核合成自由能等物理量隨溫度與夸克化學勢密度的變化關(guān)系.為了證明薄壁近似的可靠性和優(yōu)勢,本文將薄壁近似的分析結(jié)果與相應的精確解進行了對比,討論了薄壁近似的適用條件,以及薄壁近似的優(yōu)缺點等問題.雖然本文的計算結(jié)果是模型相
物理學報 2022年21期2022-11-14
- 深層頁巖伊利石中甲烷吸附特征分子模擬
近似獲取氣體的化學勢，與實際吸附模擬中，由經(jīng)驗力場確定的氣體化學勢存在不一致性。這種不一致性導致的化學勢偏差隨壓力增加而增大[15]，無法應用于深層高溫高壓條件。4) HO等[16]通過Widom方法模擬化學勢和壓力的關(guān)系，主要適用于低密度條件，但不適用于深層頁巖氣儲層。準確計算高溫高壓條件下氣體化學勢難度很大。為通過分子模擬方法研究甲烷在深層頁巖伊利石中的吸附特征，需首先獲取準確的甲烷化學勢。為此，本文首先采用GCMC 和分子動力學(MD)耦合的方法(G
中南大學學報（自然科學版） 2022年9期2022-10-27
- 稀土四硼化物表面性質(zhì)的第一性原理研究
體到每個原子的化學勢，計算式為式中：NB和NR是模型中B原子和稀土原子的個數(shù)是硼原子和稀土原子的化學勢；PV和TS分別表示在一定狀態(tài)下，表面能受壓強和溫度影響的值。在0 K時這兩項可以忽略不計。經(jīng)過結(jié)構(gòu)弛豫后，在熱力學平衡條件下，塊材RB4和B及R的化學勢關(guān)系又因為RB4的化學勢定義由式（4）和式（5）得表面能的計算式RB4中R和B原子的化學勢應小于其塊材的化學勢。否則，所得片層模型由于其較高的化學勢將會不穩(wěn)定。因此，之間必須確保根據(jù)式（5）和式（6）得到
遼寧科技大學學報 2022年3期2022-10-27
- 各種相平衡的類克勞修斯-克拉佩龍方程形式
30008）由化學勢判據(jù)知，在恒溫、恒壓、非體積功為零，兩相平衡時，同一物質(zhì)在兩相的化學勢相等。而每一相中物質(zhì)的化學勢又和溫度、壓力及該相的組成有關(guān)，因此描述兩相狀態(tài)的溫度、壓力及組成之間就一定存在聯(lián)系，就有相應的溫度、壓力及組成之間的關(guān)系式?？藙谛匏?克拉佩龍方程［1］、分配定律等［2］就是這種關(guān)系式。各種相平衡是不是都存在類似克勞修斯-克拉佩龍方程的形式呢？答案是肯定的。下面從相平衡時同一物質(zhì)在兩相的化學勢相等的等式出發(fā)，利用微分法導出各種相平衡過程的
廊坊師范學院學報(自然科學版) 2022年3期2022-10-11
- Stability of Low-index Surfaces of Cs2SnI6 Studied by First-principles Calculations
考慮組成元素的化學勢。通過確定允許的化學勢區(qū)域, 研究分析了這些表面的熱力學穩(wěn)定性。結(jié)果表明, (001)和 (011)面的表面能會受到化學勢的影響, 而滿足化學計量比的CsI3終止的(111)表面不受化學勢影響, 是Cs2SnI6最穩(wěn)定的表面。該結(jié)果說明, 近期實驗普遍觀察到的暴露(111)面的晶體是受熱力學穩(wěn)定性驅(qū)動形成的。鈣鈦礦; 表面能; Cs2SnI6; 光伏材料; 發(fā)光材料TQ174A2021-08-05;2021-08-20;2021-11-
無機材料學報 2022年6期2022-08-25
- 三體作用下玻色-愛因斯坦凝聚中的PT-對稱孤子
解析得到孤子的化學勢，寬度和密度分布的表達式.之后討論三體相互作用對孤子的密度分布，寬度和化學勢的影響.1 理論模型考慮具有兩體和三體相互作用的BEC被束縛在PT對稱的外勢中，在平均場近似下BEC的動力學行為可由如下的GP方程描述[24]對(2)式做無量綱化處理[25]，令為了簡便,省略兩體和三體相互作用的系數(shù)以及變量上方的波浪線，用t代替τ.這個雪茄形凝聚體的動力學行為由如下準一維的GP方程來描述其中，V(x)滿足條件V(x)=V*(-x)，勢的形式為V
西北師范大學學報（自然科學版） 2022年4期2022-08-05
- 低碳鋼Q&P過程中C、Si、Mn的配分動力學研究
當馬氏體中C的化學勢等于奧氏體中C的化學勢(準平衡條件)時，奧氏體中C配分完成；③不考慮Fe和置換型合金元素的擴散，即馬氏體和奧氏體的相界面是固定的。CCE條件忽略了Fe和置換型合金元素的配分，這是由于Q&P處理是在相對較低的溫度(350～450 ℃)下進行的，通常認為此條件下置換型合金元素的擴散速率較低，無法在馬氏體和奧氏體之間進行配分。然而Navarro等[5]報道了Q&P鋼在400 ℃下配分處理50 s時，Mn元素會在馬氏體/奧氏體界面上配分。Toj
武漢科技大學學報 2022年5期2022-07-06
- 基于SiO2、石墨烯和六方氮化硼異質(zhì)結(jié)構(gòu)的3-物體體系增強近場熱輻射
而調(diào)控石墨烯的化學勢,使其表現(xiàn)出高度可調(diào)諧的光學特性[7-8]。這一特性提供了利用石墨烯作為發(fā)射端和接收端來調(diào)節(jié)近場中的傳熱速率的可能性[9]。六方氮化硼(hexagonal boron nitride, hBN)在紅外區(qū)域支持雙曲聲子極化子(hyperbolic phonon polaritons, HPP)。當hBN表面覆蓋單層石墨烯,石墨烯的SPP和hBN的HPP會發(fā)生耦合,對近場熱輻射產(chǎn)生影響[4]。二氧化硅(SiO2)是一種非磁性極性材料,支持表
煙臺大學學報（自然科學與工程版） 2022年3期2022-06-30
- 基于石墨烯納米條波導邊耦合矩形腔的等離子體誘導透明效應*
石墨烯矩形腔的化學勢,同時實現(xiàn)了單波段、雙波段PIT模型的諧振波長和透射峰值的可調(diào)諧性.當石墨烯的化學勢增加時,各個波段PIT窗口的諧振波長逐漸減小,發(fā)生藍移.此外,通過動態(tài)調(diào)諧石墨烯矩形腔的諧振波長,當石墨烯矩形腔的化學勢為0.41—0.44 eV時,單PIT系統(tǒng)的群折射率控制在79.2—28.3之間,可調(diào)諧帶寬為477 nm;當石墨烯矩形腔1,2,3的化學勢分別為0.39—0.42 eV,0.40—0.43 eV,0.41—0.44 eV時,雙PIT系
物理學報 2022年2期2022-02-17
- 化學勢在鎢表面氫平衡濃度計算中的應用
似求解.其中，化學勢作為熱力學與統(tǒng)計物理課程中一個重要而又抽象的物理概念，不同于傳統(tǒng)的能量和溫度，往往難以直接理解其物理含義[3].因此，在課程中如何通過引入實際相關(guān)算例，加深對化學勢概念和物理本質(zhì)的理解，這對于熱力學統(tǒng)計物理的學習是十分必要且有益的.算例引入：在未來核聚變反應堆中，鎢(W)基面對等離子體材料會受到低能、大束流的氫(H)同位素等離子體輻照[4].在長時間輻照后，H同位素在W表面的吸附和脫附將達到動態(tài)平衡，此時表面H同位素的濃度即為平衡濃度.
大學物理 2021年1期2021-12-29
- 化學勢差對界面遷移下晶內(nèi)微裂紋演化的影響
探討界面之間的化學勢差對晶內(nèi)微裂紋形貌演化的臨界電場和形貌變化的影響。1 二維晶內(nèi)微裂紋的模型圖1 中晶內(nèi)微裂紋形貌由初始形態(tài)比β0確定，其中，a和h0分別為微裂紋的長、短半軸長，V0為導線遠端電場大小。假設(shè)電壓在電場邊界上均勻分布，電流在導體內(nèi)部的流動符合歐姆定律；第三維的電場分量為零，且電場能和表面能互不影響。此外，假設(shè)晶體和環(huán)境之間的化學勢差Δg不變。圖1 二維晶內(nèi)微裂紋模型Fig. 1 Two-dimensional intragranular m
系統(tǒng)仿真技術(shù) 2021年1期2021-12-16
- 熱磁背景下的夸克凝聚和相變的反磁催化特性
結(jié)論推廣到有限化學勢μ的情況,討論退禁閉相變溫度Tc和磁場的依賴關(guān)系.第3部分對結(jié)果進行討論和分析.1 NJL模型的有效平均場理論標準的兩味NJL模型的拉格朗日量密度具有以下形式[10]:這里G為耦合常數(shù),ψ代表具有同位旋對稱性的輕夸克u和d的兩味夸克場,τ代表泡利矩陣,m代表流夸克質(zhì)量,式(1)中的第一項表征的是單個費米子場,第二項表征四費米子相互作用.當m=0時,LNJL在U(2)f×SU(Nc)變換下具有對稱性,同時在SU(2)L×SU(2)R手征變
湖北民族大學學報(自然科學版) 2021年4期2021-12-05
- 化學平衡中若干問題淺析
系統(tǒng)，需要用到化學勢來解決變化的方向和限度問題，對于只做膨脹功的系統(tǒng)dG=-SdT+Vdp+∑μBdnB.(1)若系統(tǒng)中有多個相α，β，…，應有：dG=dGα+dGβ+…[1].在等溫等壓條件下，上式變?yōu)閐G=∑μBdnB.(2)在一巨大系統(tǒng)中，當反應進度Δξ=1 mol時，ΔnB=νB.某物質(zhì)的化學勢是溫度，壓力和濃度的函數(shù).由于系統(tǒng)巨大，反應前后各物質(zhì)的濃度(基本)保持不變，因此化學勢也不變，對(2)兩邊同時積分得ΔrGm=∑νBμB.(3)把dnB=
云南民族大學學報（自然科學版） 2021年6期2021-12-02
- 金屬二硼化物表面性質(zhì)的密度泛函計算
片層中M和B的化學勢；PV和TS分別表示在一定狀態(tài)下，表面能受壓強和溫度影響的值。0 K時PV和TS項可以忽略不計。塊體MB2中，M和B原子的化學勢之和與同體材料MB2的化學勢始終保持平衡。因此，塊體MB2的化學勢可以表示為又因為塊體MB2化學勢定義結(jié)合式（3）和式（2），得到表面能計算式M端和B端終結(jié)面的表面能是B化學勢的函數(shù)，根據(jù)式（5）和式（6）分別計算出4種MB2在（0001）、（10-10）、（11-20）面M端和B端終結(jié)面表面能的取值范圍。2
遼寧科技大學學報 2021年4期2021-11-26
- 基于逆溶解度性質(zhì)的硫酸鈉-水體系成核動力學的研究
溶質(zhì)在溶液里的化學勢μl（J/mol）與溶質(zhì)在固相里的化學勢μs（J/mol）的化學勢差值Δμ可以表示為：因此等式（7）可以轉(zhuǎn)化為下列表達式：將上述修正的Sangwal′s模型用于硫酸鈉升溫結(jié)晶過程中的成核行為的描述，旨在探索升溫速率以及飽和溶液溫度與介穩(wěn)區(qū)之間的關(guān)系，并揭示升溫速率和溶液溫度對成核固液界面張力和有效碰撞因子等成核參數(shù)的影響規(guī)律。2 實驗部分2.1 實驗試劑及儀器實驗試劑：硫酸鈉（質(zhì)量分數(shù)≥99.5%）；蒸餾水，電導率σ＜1×10-4S/m
無機鹽工業(yè) 2021年10期2021-10-12
- 鎳基高溫合金中γ″和δ相的熱力學性質(zhì)與相變判定*
算過程.可根據(jù)化學勢μ在相變前后的變化情況，將相變分為一級相變與二級相變[11].無論一級相變還是二級相變，化學勢均保持不變；一級相變時，化學勢對壓強p或溫度T的一階偏導發(fā)生躍變；二級相變時，化學勢對壓強p或溫度T的一階偏導保持不變，但二階偏導發(fā)生躍變.化學勢與吉布斯自由能關(guān)系密切，在單一組元體系中化學勢等于吉布斯自由能，在多組元體系中化學勢等于偏摩爾吉布斯自由能[12].在相變判斷中化學勢對壓強與溫度的一階偏導具有熱力學意義，具體表達式如式(1)和(2)
沈陽工業(yè)大學學報 2021年5期2021-09-28
- 同位旋非對稱強作用物質(zhì)狀態(tài)方程及熱力學性質(zhì)*
研究溫度和重子化學勢對同位旋非對稱量子色動力學物質(zhì)狀態(tài)方程和熱力學性質(zhì)的影響. 通過將零溫和零重子化學勢下的pion超流物質(zhì)狀態(tài)方程以及有限溫下同位旋密度、壓強與格點數(shù)據(jù)做比較, 發(fā)現(xiàn)兩種方法給出的結(jié)果符合得較好. 進一步計算表明, 零溫和零重子化學勢下的平均同位旋能量隨同位旋密度單調(diào)增加, 而非零重子化學勢和有限溫下卻呈現(xiàn)具有極小值的非對稱拋物線行為. 最后, 利用得到的狀態(tài)方程探討聲速隨同位旋化學勢的變化行為, 結(jié)果顯示有限溫和(或)重子化學勢下的聲速
物理學報 2021年14期2021-08-05
- 熱泵干燥過程中相變傳熱與傳質(zhì)分析
學耦合1.1 化學勢對相變的影響化學勢是決定物質(zhì)傳遞方向和限度的強度因素。化學勢差是化學反應和相變的驅(qū)動力，對處理相變和化學反應問題具有重要意義。在相變過程中，兩相化學勢不相等，就會發(fā)生由化學勢高的相向化學勢低的相的物質(zhì)量轉(zhuǎn)移。當物質(zhì)在兩相中的化學勢相等時，系統(tǒng)相變達到動態(tài)平衡。化學勢適用于氣體和液體，但對固體而言，引入一種物質(zhì)，系統(tǒng)原有物質(zhì)將不再保持恒定，即內(nèi)能和體積將會相應發(fā)生改變。1.2 孤立系統(tǒng)的熱力學耦合任何一個熱力系，總可以將它與相互作用的一切
化工機械 2021年3期2021-08-05
- Zr- Sn- Nb鋯合金氧化膜中典型相結(jié)構(gòu)的第一性原理研究
焓，研究不同O化學勢下氧化物的相對穩(wěn)定性；然后結(jié)合熱力學計算獲得不同溫度和壓力下O化學勢，得到氧化物的穩(wěn)定性與壓力和溫度之間的關(guān)系；最后系統(tǒng)地確定了Zr、Sn、Nb氧化物形成的熱力學驅(qū)動力隨溫度和壓力的變化關(guān)系。1 計算方法與模型構(gòu)建1.1 第一性原理計算方法利用基于密度泛函理論(density functional theory, DFT)的第一性原理計算方法(first- principles method)，對Zr、Sn、Nb氧化物的相結(jié)構(gòu)總能進行計
上海金屬 2021年4期2021-07-28
- 基于石墨烯材料的太赫茲波段頻率可重構(gòu)天線*
μc為石墨烯的化學勢；T為溫度；KB為玻爾茲曼常數(shù)；另外，Γ為散射率，Γ=1/(2τ)，τ為弛豫時間，由以下公式給出(5)式中μ為石墨烯的電子遷移率，而VF=10 m/s為費米(fm)速度。從等式(4)和式(5)，可以得出石墨烯的電導率依賴頻率與化學勢μc之間的關(guān)系，如圖1所示。圖1 石墨烯化學勢對其電導率的影響由圖1可見，電導率的實部和虛部均隨化學勢的增加而增加，并且在太赫茲的低頻部分，化學勢導致電導率的變化更加分散，而化學勢μc的大小取決于外加偏置電壓
傳感器與微系統(tǒng) 2021年7期2021-07-15
- 熱電池用貧鋰相磷酸鐵鋰正極材料的理論計算研究
應界面兩側(cè)的電化學勢，就能夠借助過渡態(tài)理論建立界面反應速率模型。鋰離子嵌入FePO4形成部分嵌鋰的LixFePO4顆粒。在顆?？傮w自由能最低的要求下，LixFePO4顆粒將發(fā)生相分離，形成貧鋰相與富鋰相的混合，如第9頁圖1c)所示?？梢钥闯?，LixFePO4顆粒的總體自由能在決定自身相變的同時，有作為界面反應的還原態(tài)而影響界面反應速率，是嵌鋰相變動力學機理的核心。因此，本文運用Cahn-Hilliard相場模型對相變型LixFePO4顆粒自由能進行分析建模
山西化工 2021年2期2021-05-14
- 石墨烯增強半導體態(tài)二氧化釩近場熱輻射*
膜厚度和石墨烯化學勢等物理參量變化對近場熱輻射的影響.研究表明: 三種結(jié)構(gòu)的近場熱輻射均隨間距增大而減小; 在真空間距為10 nm 時, 由石墨烯覆蓋的GV/GV 結(jié)構(gòu)的近場輻射熱流比無石墨烯覆蓋的V/V 結(jié)構(gòu)增強35 倍, 耦合效果最好的是GV0/GV0 結(jié)構(gòu), 該結(jié)構(gòu)的近場輻射熱流比GV/GV 結(jié)構(gòu)增強8.6 倍; 在GV0/GV0 結(jié)構(gòu)中, 當二氧化釩薄膜厚度為30 nm 時, 石墨烯化學勢從0.1 eV 增加到0.6 eV 輻射熱流會減小3.3 倍
物理學報 2021年5期2021-03-11
- 以化學勢為中心的多組分系統(tǒng)熱力學的集中教學*
130012)化學勢是物理內(nèi)容豐富的熱力學強度量，如果說溫度是表征系統(tǒng)能量以熱量傳遞的趨勢，壓強表征能量以功傳遞的趨勢，那么化學勢是表征系統(tǒng)與媒質(zhì)，或系統(tǒng)相與相之間，或系統(tǒng)組分之間粒子轉(zhuǎn)移的趨勢。粒子總是從高化學勢向低化學勢區(qū)域、相或組元轉(zhuǎn)移，直到兩者相等才相互處于化學平衡[1]。與熵判據(jù)、吉布斯自由能判據(jù)和亥姆霍茲自由能判據(jù)相比，化學勢判據(jù)具有更廣泛的適用范圍。在多組分系統(tǒng)熱力學教學當中，化學勢是最為重要的概念。掌握化學勢的基本概念、化學勢表達式的由來，
廣州化工 2020年21期2020-11-15
- 二維h-BN材料p型可摻雜性研究*
)是穩(wěn)定相原子化學勢，在平衡態(tài)BN體系中滿足：EBN=μB+μN(3)其中，EBN表示一個BN原胞的能量。其它雜質(zhì)原子化學窗口由Pymatgen進行確定[28]。研究表明，現(xiàn)實材料中缺陷數(shù)量是很低的，因此缺陷是近似孤立的，式(1)計算了一個有限大超胞的缺陷形成能，缺陷濃度顯著高于真實情況，從而引入誤差[29-30]，因此有必要對形成能進行校正或外推，在本文中我們應用FN方法進行校正：(4)(5)電荷轉(zhuǎn)移能級可表達為：(7)其中，Ef(q;Ef=0)和Ef(
功能材料 2020年10期2020-11-09
- 200 GeV能量下d-Au碰撞系統(tǒng)中輕強子和夸克化學勢的中心度依賴
系統(tǒng)中，粒子的化學勢是一個很重要的物理量，因為它決定著物質(zhì)傳遞的方向和限度，是判斷系統(tǒng)是否經(jīng)歷過相變、是否達到相平衡的重要依據(jù)。尤其是重子化學勢，結(jié)合化學凍結(jié)溫度，可以在化學凍結(jié)溫度-重子化學勢平面上研究強子物質(zhì)到夸克物質(zhì)的相變問題，進而分析QCD相圖[10-11]。不同尺寸的碰撞系統(tǒng)產(chǎn)生的粒子的化學勢是不同的。在之前的工作中[12]，我們已經(jīng)分析了金-金、鉛-鉛重離子碰撞系統(tǒng)和質(zhì)子-質(zhì)子輕離子碰撞系統(tǒng)中的粒子化學勢，介于以上兩種系統(tǒng)的氘-金（d-Au）系
麗水學院學報 2020年5期2020-10-28
- 石墨烯-六方氮化硼結(jié)構(gòu)的古斯-漢欣位移
可通過石墨烯的化學勢來進行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)最大的GH位移值約為入射波長的200倍。而石墨烯化學勢除了可通過柵電壓進行調(diào)節(jié)之外，還可以通過化學摻雜進行調(diào)節(jié)，由于此結(jié)構(gòu)的GH位移對石墨烯的化學勢很敏感，可根據(jù)GH位移來測量石墨烯的摻雜水平。上述的研究皆表明，石墨烯可對各種結(jié)構(gòu)的GH位移實現(xiàn)調(diào)控。六方氮化硼作為天然雙曲超材料，具有原子級平整的表面。作為基底，六方氮化硼能夠保持覆蓋在其表面石墨烯的2維特性，減小因為表面起伏造成的載流子散射［17］，同時維持石墨烯的電學特
激光技術(shù) 2020年4期2020-07-08
- 熱力學相變理論的發(fā)展
為：如果兩相的化學勢連續(xù)、化學勢的一級偏導數(shù)不連續(xù)，稱為一級相變，如固-液相變，這類相變發(fā)生時存在相變潛熱和體積突變的特點；如果在相變點兩相的化學勢和化學勢的一級偏導數(shù)連續(xù)，但二級偏導數(shù)不連續(xù)，稱之為二級相變；以此類推，如果化學勢及其從1～n-1級偏導數(shù)連續(xù)，但n級偏導數(shù)不連續(xù)，則稱為n級相變[3]。二級和二級以上的相變統(tǒng)稱為連續(xù)相變，目前自然界中只觀察到一級相變和二級相變[4]。對于一級相變平衡曲線可用克拉珀龍(Clapeyron)方程來描述，而對于二級
物理與工程 2020年2期2020-06-10
- 一種基于化學勢LBM多相流模型的改進方法
8-19]又從化學勢(chemical potential，CP)的角度考慮，構(gòu)建了一種基于化學勢的晶格Boltzmann方法多相流模型，該模型相比于基于壓力張量的模型[17]避免了計算具有各向異性的壓力張量及其散度，只需要計算化學勢的梯度，從而大大提高了計算效率和模型的穩(wěn)定性。值得注意的是，在Kupershtokh等[12-13]的工作中，通過引入折合變量pr=p/pc,ρr=ρ/ρc,Tr=T/Tc，式中p表示壓強，ρ表示密度，T表示溫度，pc、ρc、
廣西師范大學學報（自然科學版） 2020年2期2020-04-07
- 應力作用下巖石的化學動力學溶解機制探索
壓力造成一定的化學勢差，該化學勢差會在應力作用的推動過程中體現(xiàn)出溶解反應的驅(qū)動力。在應力的施加過程中，可有效提高固相物質(zhì)的活度，從而加速礦物溶解的動力學速率。關(guān)鍵詞：應力作用;化學勢;巖石;動力學;溶解速率地球內(nèi)部最主要的動力學是通過化學反應與力學反應體現(xiàn)出來的。而在這一過程中，水巖系統(tǒng)會基于化學作用和力學作用的耦合作用發(fā)生相應的結(jié)構(gòu)變化。同時會促使地下水出現(xiàn)遷移的現(xiàn)象，這對于地下工程的穩(wěn)定性以及地下工程的開展有著重要的影響，且可以結(jié)合該內(nèi)容有效反應出地下
科學導報·學術(shù) 2020年4期2020-02-29
- 納米流體液膜蒸發(fā)自組裝雙尺度沉積結(jié)構(gòu)三維模擬*
劑蒸發(fā)率的動態(tài)化學勢,成功模擬出了雙尺度細胞網(wǎng)絡沉積結(jié)構(gòu)和雙尺度納米粒子環(huán)狀沉積結(jié)構(gòu),并討論了動態(tài)化學勢中化學勢銳度與流體臨界蒸發(fā)率對納米流體液膜蒸發(fā)自組裝雙尺度沉積結(jié)構(gòu)的影響.模擬結(jié)果與文獻中的實驗結(jié)果吻合良好.1 引 言近年來納米流體在微納制造、信息技術(shù)、生物醫(yī)學等領(lǐng)域得到了廣泛的應用[1-6].除了強化傳熱方面的研究外,納米流體的蒸發(fā)干燥及沉積結(jié)構(gòu)的理論研究和應用也日益受到關(guān)注[7-11].納米流體在自然蒸發(fā)時,懸浮在流體中的納米粒子會受到運動阻力、
物理學報 2019年14期2019-10-23
- μ-T圖解析及其對依數(shù)性和二元相圖的分析
601)狹義的化學勢概念是等溫等壓下體系不做非體積功時一切相平衡與化學平衡的判據(jù)[1-4]，以相平衡為例，必須所有物質(zhì)在所分布的所有相中化學勢都相等。抓住了相平衡的本質(zhì)，可以用化學勢關(guān)于溫度作圖的圖解法分析討論二組分在定壓下溫度-組成圖以及稀溶液依數(shù)性的一些問題，結(jié)論直觀，對理解和學習化學勢、依數(shù)性以及相圖很有幫助。1 μ-T關(guān)系及其相關(guān)結(jié)論1.1 研究模型設(shè)物質(zhì)A與B能形成混合物。純物質(zhì)A與B及其混合物滿足以下條件：(1)能夠被明確地區(qū)分出固、液、氣三態(tài)
長春師范大學學報 2019年8期2019-09-10
- 關(guān)于摩爾反應吉布斯自由能與反應進度關(guān)系的討論
應系統(tǒng)中反應物化學勢、生成物化學勢、總吉布斯自由能、摩爾反應吉布斯自由能與反應進度的關(guān)系等內(nèi)容[5,6]，以促使學生深入理解摩爾反應吉布斯自由能的物理意義。1 化學反應系統(tǒng)的描述為方便起見，以簡單的氣體反應為例進行討論。設(shè)想該反應在溫度=298.15 K、壓力=100 kPa的條件下進行。由于反應壓力較低，N2O4、NO2氣體均按理想氣體處理。表1 和與的關(guān)系當反應進行到反應進度為mol時，此時，將式(5)代入式(6)，得到同理得到把式(7)、(8)分別代
唐山師范學院學報 2019年3期2019-06-18
- Be,Mg,Mn摻雜CuInO2形成能的第一性原理研究*
點設(shè)置.單質(zhì)的化學勢也是在LDA和PAW勢的總能計算中獲得.CuInO2材料中所考慮的價電子為Cu的3d和4p電子,O的2s和2p電子,In的5d和6s電子；對于摻雜元素Be,Mg,Mn,價電子包括Be的2s電子,Mg的3s和3p電子,Mn的3d和4s電子.圖1 CuInO2晶體結(jié)構(gòu)圖,圖中紅色原子為O原子,灰色原子為In原子,棕色原子為Cu原子 (a)黃色摻雜原子替代Cu原子的情況；(b)綠色摻雜原子替代In原子的情況Fig.1.The crystal
物理學報 2019年10期2019-06-04
- 三種味道夸克下的Roberge-Weiss相變及手征恢復
證. 然而在實化學勢的情況下費米行列式是虛的，因此不能利用格點QCD，這就是著名的“符號問題”[2]. 為了克服這種困難，人們在QCD的作用量中引入了虛化學勢[3]，費米子行列式為實，以此利用格點QCD，這就是研究虛化學勢下QCD相變的重要意義.在虛化學勢下QCD最顯著的特征是其配分函數(shù)和熱力學勢具有RW周期，同時還會發(fā)生一種新的相變即所謂的RW相變. RW相變最早由Roberge和Weiss利用微擾理論發(fā)現(xiàn)[3]，隨后很快被格點QCD證明[4]. 最近人
五邑大學學報（自然科學版） 2019年1期2019-04-10
- 一道經(jīng)典物理化學習題的討論
B在取出前后化學勢的變化，乘以取出的B的物質(zhì)的量(1 mol)即為過程的ΔG，也就是過程所需要的最小功。在這里解題者可能是把"大量溶液"視為無限多，因而忽略操作前后A和剩余在溶液里的B的化學勢變化。但是，雖然A和剩余的B化學勢的變化為一個無限小量，由于溶液無限大，體系里有無限多的A和B，因此吉布斯函數(shù)的變化值(nAΔμA和nBΔμB)并不是一個無限小量。這部分對整個過程ΔG的影響是否為零，需要通過計算證明，才更有說服力。2 問題的討論不妨假設(shè)A和B的總摩
山東化工 2018年24期2019-01-17
- 非對稱雙原子分子在輸運擴散中的取向效應?
有關(guān),另一項與化學勢梯度有關(guān)[15].本文對該熱分子取向現(xiàn)象的進一步跟進中,發(fā)現(xiàn)當系統(tǒng)溫度較低時,化學梯度也可以導致分子的擇優(yōu)取向.有趣的是,化學勢梯度驅(qū)動的系統(tǒng)與溫度梯度驅(qū)動的系統(tǒng),其中分子的取向性是相反的.因此說明僅從溫度梯度的角度來解釋分子取向的原因,并沒有真正揭開其真實的物理機制.Christopher等[13]雖然研究了類似化學勢梯度的影響,但是該研究只是粗略研究濃度梯度,并將濃度梯度的影響抽象為一個固定方向的力.顯然,這并非是真正的濃度梯度或化
物理學報 2018年22期2018-12-18
- 含真空貢獻的3種味道的QM模型的手征相變*
，但因其在有限化學勢下會出現(xiàn)著名的符號問題，故無法計算出QCD中的可靠結(jié)果，更嚴重的問題是，不同格點方法之間是相互沖突的[1].鑒于格點QCD的局限性，低能有效模型獲得了發(fā)展，它與QCD有相似的對稱性，可再現(xiàn)QCD的一些特征和性質(zhì)，其中應用最廣泛的是NJL模型[2]和夸克-介子(QM)模型[3-4].目前，在平均場近似下，直接將夸克真空貢獻略去的辦法是可行的，但標準的平均場近似(SMFA)帶來了不一致的結(jié)果預測，例如在手征極限下和零化學勢處，QM模型一直保
吉首大學學報（自然科學版） 2018年5期2018-12-15
- 從生物學發(fā)展史看“滲透壓”概念的演進及對中學教學的啟示
勢能”——水的化學勢，水的化學勢的差別使得水分子順著勢差運動[5]。在1959年的馬德里會議上明確選取“水勢”作為“細胞吸水力”的術(shù)語[6]。之后，相關(guān)教材中就統(tǒng)一用“水勢”替代了“細胞吸水力”。水勢適用的范圍廣泛，可應用于植物細胞、植物整體、土壤—植物—大氣連續(xù)體系，甚至可應用于非生命對象。研究對象的整體及其各個局部中的水分流向和平衡，只用水勢差就可表達了[7]。3 水勢的內(nèi)涵3.1 自由能和化學勢 任何物質(zhì)的移動都要消耗能量以做功，將體系內(nèi)用于做功的能
生物學教學 2018年5期2018-11-29
- 偏摩爾量與化學勢概念理解及應用的教學探討
學中偏摩爾量和化學勢是很重要的兩個概念，采用由具體到抽象、歸納和演繹的方法對二者的概念及應用進行講解，學生對其概念本質(zhì)及使用限制條件有了更深刻理解，就能夠熟練靈活地運用好這兩個有力工具來解決多組分體系熱力學問題?！娟P(guān)鍵詞】偏摩爾量；化學勢；概念；應用物理化學教學中，對于多組分體系有兩個非常重要的概念：偏摩爾量和化學勢。偏摩爾量指出，在均勻的多組分系統(tǒng)中，系統(tǒng)的某種容量性質(zhì)與各個純組分該種容量性質(zhì)的關(guān)系；而化學勢是系統(tǒng)發(fā)生變化方向和限度的一種重要判別標志。二
文理導航·教育研究與實踐 2018年6期2018-08-20
- 單組份玻色-愛因斯坦凝聚體基態(tài)穩(wěn)定性研究
似下的波函數(shù)和化學勢，則方程(4)變?yōu)?8)所以有(9)(10)(11)此時的波函數(shù)可以寫為(12)在Ketterle文獻[11]中有結(jié)論得出g=0.3 Hz·m或者g=0.6 Hz·m時TF近似得出來的波函數(shù)結(jié)果與數(shù)值計算得出的十分符合.而在g=7.5×10-7Hz·m 時，TF近似與數(shù)值計算的結(jié)果相差甚遠，文章中原子為Rb，質(zhì)量為87，ω=1 000 Hz，L單位為6×10-7m,所以無量綱化后的g的量級在103時，波函數(shù)與二次方程是符合的，當g的量級
西安文理學院學報（自然科學版） 2018年1期2018-01-29
- 涂覆石墨烯的電介質(zhì)納米盤的表面等離激元回音壁模特性
徑大小、石墨烯化學勢和諧振頻率的變化規(guī)律.結(jié)果表明：當納米盤的半徑為5 nm，石墨烯化學勢為0.9 eV時，其品質(zhì)因子高達195，對應模式體積小于2×10-7(λ0/2n)3.光學器件； 光學諧振腔； 表面等離子激元； 石墨烯； 回音壁模近年來，電介質(zhì)微諧振腔由于具有極好的本征回音壁模特性，如小的模式體積、高品質(zhì)因子(Q值)、大的自由光譜和超緊湊的尺寸而受到廣泛關(guān)注[1-3].迄今為止，微諧振腔已被證明在激光器和濾波器[4-6]中有重大應用.貴金屬(如金、
華僑大學學報（自然科學版） 2017年6期2017-11-28
- 熱力學統(tǒng)計物理課程中的化學勢
計物理課程中的化學勢萬 淼，何開華，呂 濤(中國地質(zhì)大學(武漢) 數(shù)學與物理學院， 湖北 武漢 430074)對大學本科《熱力學統(tǒng)計物理》課程中的“化學勢”這一概念進行了探討，然后推導了化學勢在熱力學和統(tǒng)計物理兩部分中的多種表達式，分析得到其物理含義是系統(tǒng)粒子數(shù)目改變時系統(tǒng)能量的改變量.最后討論了化學勢在統(tǒng)計物理和熱力學中的理論應用以及在相變和化學反應中的實際應用，通過這些實例加深了學生對化學勢的理解.化學勢； 熱力學統(tǒng)計物理； 熱力學第一定律； 相變；
海南大學學報（自然科學版） 2017年1期2017-04-25
- 夸克膠子等離子體的有效勢能
費米子的質(zhì)量、化學勢對有效勢能的影響。背景場；質(zhì)量；化學勢；有效勢能1 引言在由哈密頓量H和由粒子數(shù)算符Ni描述的系統(tǒng)里，密度矩陣是平衡統(tǒng)計力學的基本研究對象，其中β=1/T。除此之外，巨正則配分函數(shù)Z= Z( V, T,μ1,μ2,)是熱力學當中最重要的物理量，通過這一物理量，我們可以得到系統(tǒng)在無限大體積極限下的所有熱力學性質(zhì)，形式為其中，P為壓強，N為粒子數(shù)，S為熵。在漸近自由的極限下，人們可以通過第一原理計算夸克膠子等離子體（QGP）這一系統(tǒng)的巨正則
廣西物理 2016年2期2017-01-18
- 沿石墨烯薄層傳播的非線性表面等離激元
。改變石墨烯的化學勢、光強或非線性系數(shù)可以有效地控制表面等離激元的色散和傳播性質(zhì)。各向異性Kerr非線性介質(zhì)；石墨烯；表面等離激元；色散關(guān)系1902年，Wood[1]在光學實驗中首次發(fā)現(xiàn)了表面等離激元共振現(xiàn)象。1941年，F(xiàn)ano等人[2]根據(jù)金屬和空氣界面上表面電磁波的激發(fā)解釋了這一現(xiàn)象。Ritchie[3]注意到，當高能電子通過金屬薄膜時，不僅在等離激元頻率處有能量損失，在更低頻率處也有能量損失，并認為這與金屬薄膜的界面有關(guān)。1959年，Powell和
蘇州科技大學學報(自然科學版) 2016年4期2016-12-02
- 一維均勻費米體系的有限溫度性質(zhì)*1
下粒子數(shù)密度隨化學勢和溫度的變化，以及在排斥相互作用下壓縮率、比熱和Luttinger參數(shù)關(guān)于溫度和化學勢的圖像.由此分析得到了均勻體系在量子臨界區(qū)的性質(zhì).Gaudin-Yang模型；熱力學Bethe-ansatz方程；壓縮率；比熱；Luttinger參數(shù)；量子臨界區(qū)0 引言1995年7月，美國科羅拉多大學實驗天體物理聯(lián)合研究所（JILA）的Wieman，Cornell和麻省理工學院的Ketterle利用冷卻氣態(tài)堿金屬的方法在實驗上率先實現(xiàn)了玻色-愛因斯坦
浙江師范大學學報（自然科學版） 2016年2期2016-09-05
- 《物理化學》中化學勢符號的系統(tǒng)規(guī)定*
《物理化學》中化學勢符號的系統(tǒng)規(guī)定*孫海清(山東科技大學材料科學與工程學院，山東青島266590)現(xiàn)行物理化學教材中的化學勢符號形式上不夠統(tǒng)一，學生在學習各種體系的化學勢表達式這一部分時感覺非常困惑和困難。本文通過比較分析國內(nèi)廣泛使用的兩本教材中的化學勢符號，歸納提出了一套關(guān)于化學勢符號的系統(tǒng)規(guī)定。按照這套符號規(guī)定，每一個化學勢都有唯一確定的形式，而且與體系有直觀明確的對應關(guān)系，讓人一看符號便能認出是什么體系的化學勢或是什么樣的標準態(tài)，有助于學生對這部分內(nèi)
廣州化工 2016年12期2016-09-02
- 液體接界電勢公式分析
電勢；硝酸銀；化學勢；電荷過剩；吉布斯函數(shù)www.dxhx.pku.edu.cn在大學物理化學課程的教學當中，液體接界電勢公式是教學的難點。為適應不同院校對該知識的要求，不同教材對該公式的分析詳細程度不同[1－3]。對普通本科大學生而言，液體接界電勢公式不好理解，教學過程也不好開展。為了便于教學，本文嘗試從另一個角度對液體接界電勢進行討論，期望為液體接界電勢的教與學提供一定的參考。1 液體接界電勢的產(chǎn)生液體接界電勢是兩種不同溶液的界面上存在電勢差所引起的，
大學化學 2016年3期2016-07-05
- 電子注激勵石墨烯表面等離子體激元的研究
注能量或石墨烯化學勢進行調(diào)諧，且沿傳播方向沒有衰減，沒有渡越輻射。優(yōu)化電子注能量與石墨烯化學勢等參數(shù)可使電子注激勵的石墨烯表面等離子體激元具有最大功率。電流密度大于500 A/cm2的直流電子注可與石墨烯表面等離子體激元發(fā)生注波互作用，從而對其進行持續(xù)地激勵并放大。關(guān) 鍵 詞電子注; 石墨烯; 表面等離子體激元; 太赫茲; 頻率調(diào)諧Study on the Electron Beam Excitation of Graphene Surface Plasm
電子科技大學學報 2016年1期2016-04-05
- 基于BOPPPS模式的“化學勢”教學設(shè)計研究
PPS模式的“化學勢”教學設(shè)計研究韓曉燕，王 娜，張師愚(天津中醫(yī)藥大學中藥學院，天津 300193)從知識建構(gòu)和以學生為中心的角度出發(fā)，通過“化學勢”教學實例，介紹實施BOPPPS模式的教學過程，將課堂教學延伸至課前和課后，探討學生主動參與學習的新型教學模式，以提高物理化學課程的教學效果。該研究同時也表明強調(diào)注重知識框架的建構(gòu)，注重揭示知識背后的原理和方法及提高物理化學教學層次的必要性。導學互動的加式教育模式；物理化學；教學設(shè)計中醫(yī)藥院?！段锢砘瘜W》課程
廣州化工 2016年20期2016-03-15
- 關(guān)于彎曲界面氣液兩相相平衡化學勢相等熱力學判據(jù)的討論
氣液兩相相平衡化學勢相等熱力學判據(jù)的討論肖賽君*劉 健 尹振興 章 俊(安徽工業(yè)大學冶金工程學院，安徽馬鞍山243002)彎曲界面氣液兩相相平衡時化學勢相等的熱力學判據(jù)見諸于大量教材和論文。本文對現(xiàn)有教材中關(guān)于該判據(jù)的推導過程進行了分析，認為該判據(jù)的證明過程存在問題。為解決該問題，本文從化學勢的定義出發(fā)提供了一種化學勢相等熱力學判據(jù)的新證明過程。同時，本文還依據(jù)吉布斯界面熱力學理論建立了另一種彎曲界面氣液兩相相平衡的熱力學新判據(jù)，并以此為基礎(chǔ)進行開爾文公式
大學化學 2016年12期2016-02-13
- 重力場和強磁場中費米氣體的熱力學性質(zhì)
的引入使能量及化學勢都降低.隨溫度的上升,重力場對化學勢的影響逐漸放大；對熱容的影響有極大值.重力場使系統(tǒng)的熱容隨磁場的振蕩幾乎不變、使化學勢的振蕩中心下移.重力場；強磁場；費米氣體；熱力學性質(zhì)0 引言近年來,研究外勢及相互作用同時對熱力學系統(tǒng)的影響成為熱點課題.特別是對諧振勢約束下的量子系統(tǒng)進行了較為深入的研究,取得了一系列的成果[1－10].磁場是一種重要的約束[11],對于強磁場約束下費米氣體的性質(zhì)有不少研究.如,文獻[12]研究了強磁場中弱相互作用
計算物理 2015年6期2015-12-31
- 稀溶液中化學勢的計算以及滲透壓公式的推導*
83)稀溶液中化學勢的計算以及滲透壓公式的推導*陳飛武**韋美菊 葉亞平 袁文霞(北京科技大學化學與生物工程學院 北京 100083)將溶液中某組分化學勢的計算方式歸納為兩種：(1)利用氣液平衡時，溶液中某組分的化學勢和氣相中該組分的化學勢相等這一關(guān)系來計算；(2)利用溶液中某組分化學勢的全微分表達式直接積分來計算。在此基礎(chǔ)上，給出了滲透壓公式的一種新推導方式，并指出部分物理化學教材關(guān)于滲透壓定義(Π=p2-p1)的不合理性以及推導滲透壓時存在的不妥之處。
大學化學 2015年4期2015-12-07
- 化學勢在熱力學與統(tǒng)計物理學中的作用
張云麗,孫現(xiàn)科化學勢最初是由吉布斯和路易斯引入的[1],在熱力學與統(tǒng)計物理學中化學勢是一個重要的物理量,且在熱力學部分和統(tǒng)計物理學部分化學勢的符號都用μ表示,但是在熱力學和統(tǒng)計物理兩個部分中化學勢卻有著不同的物理含義,這就造成對化學勢物理含義的理解存在一定的困難.此外,符號μ還表示別的很多物理量,這更增加了學生學習的難度.因此為了使學生對化學勢的物理含義更容易理解,就必要對化學勢在熱力學與統(tǒng)計物理中的物理概念、宏觀和微觀含義以及化學勢的應用進行一個深入、系
周口師范學院學報 2015年2期2015-04-24
- 自然環(huán)境下關(guān)于過飽和蒸氣的討論
相α和氣相β的化學勢相同，有如果分界面是半徑為r的曲面，則有其中p和p'是分界面分別為平面和曲面時的平衡蒸氣壓，σ為液體表面張力系數(shù)。把(2)式中的μα按壓強線性展開，有其中vα為液相的摩爾體積。把(1)和(2)式代入(3)式得把蒸氣看成理想氣體，則有其中φ是溫度的單值函數(shù)。把(5)式代入(4)式得在實際問題中，可以驗證則(6)式可近似地寫為以水滴為例［1］作一估算。由此可知，當水滴愈小時，與水滴達到平衡所需的蒸氣壓強越高。在一定蒸氣壓強p'下，與蒸氣達到
河池學院學報 2013年2期2013-10-10
- 化學平衡教學中的兩個誤區(qū)
時,“反應物的化學勢等于生成物的化學勢”這種說法對嗎?這個問題早在20世紀80年代就討論過[5-6],現(xiàn)在又出現(xiàn)在物化教材及教學中,因此仍有必要討論。化學平衡時,T、p一定、無有用功時的化學反應0=∑νBB,化學平衡時可得:(2)有人把ΔrGm=0錯誤地理解成ΔrGm=G產(chǎn)物-G反應物=0,在物化教科書或課堂上講成“產(chǎn)物的Gibbs自由能等于反應物的Gibbs自由能”,更有甚者講成“反應物的化學勢等于生成物的化學勢”[5]。以上說法有許多概念性錯誤[6],
大學化學 2012年2期2012-09-25
- 熱力學平衡中的假想態(tài)淺議
液體系中溶質(zhì)的化學勢等溫式在稀溶液中，溶質(zhì)B的化學勢等溫式依濃度表示形式的不同而變：(1)(2)(3)事實上，上述3式不但適用于揮發(fā)性溶質(zhì)，而且可用于難揮發(fā)性溶質(zhì)。物質(zhì)的揮發(fā)性與否都是相對的，“假想態(tài)”反映的是高濃度溶質(zhì)偏離亨利定律的行為，而與溶質(zhì)的揮發(fā)性大小或在氣相中的行為無關(guān)。因此，只要溶質(zhì)在氣相中存在并與液相達平衡，則通過相同的導出方法，同樣可導出不揮發(fā)溶質(zhì)的化學勢等溫式。當然，為避免引入困惑，最好將“不揮發(fā)溶質(zhì)”改為“難揮發(fā)溶質(zhì)”，盡管僅一字之差，
大學化學 2012年3期2012-09-25
- 有關(guān)固體顆粒分散度與化學反應平衡常數(shù)關(guān)系的探討*
后表面能增大，化學勢增高，平衡右移，K?變大，故分解壓(p(CO2))也變大”。雖然讀者能夠理解答案所蘊含的道理，但對于這樣一個體系，從固體顆粒的大小(分散度、表面能)，關(guān)聯(lián)到平衡常數(shù)與分解壓，思維會有一些跳躍性。筆者意識到，這個例題應該是一個好題目，它提示我們：在化學熱力學部分重點討論過的通常只涉及無非體積功、雙變量系統(tǒng)的平衡常數(shù)表達式(即不考慮界面能貢獻的關(guān)系式)，當面對高度分散系統(tǒng)時，需要考慮分散度(或表面能)的影響，即需要將分散度作為變量,重新推導
大學化學 2012年5期2012-09-25
- S波配對的超導石墨烯/石墨烯/超導石墨烯結(jié)中的近鄰效應
種情況,討論了化學勢對體系的局域態(tài)密度以及配對振幅的影響.研究表明,GSNS結(jié)構(gòu)的近鄰效應依賴于超導部分和正常部分的化學勢匹配情況.石墨烯;超導;近鄰效應石墨烯是一種具有蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的二維電子系統(tǒng),自成功制備以來,因其獨特的性質(zhì),吸引了大量的來自理論和應用兩個方面的研究.由于已經(jīng)在一系列碳基材料[1-3]中觀察到超導態(tài),因此關(guān)于石墨烯是否存在超導電性一直受到關(guān)注[4-5].人們已經(jīng)在基于石墨烯的超導/正常導體/超導(GSNS)組成的約瑟夫森結(jié)中觀測到了約
中原工學院學報 2011年4期2011-12-27