热力学函数

摘要： 采用精密自动绝热量热仪器在80~400 K温度范围内测量纯度为0.9903摩尔分数的2-巯基噻唑啉的热容。结果证明,在测量温度范围内只有一个固-液熔化相变,通过计算可得2-巯基噻唑啉的熔化温度T_(m)、摩尔熔化焓Δ_(fus)H_(m)、摩尔熔化熵ΔfusSm值分别为377.49±0.02 K、12.07±0.02 kJ·mol^(-1)、31.97±0.04 J·K^(-1)·mol^(-1)。报道了在298.15~400 K的实验温度范围内,2-巯基噻唑啉以5 K为间距的热力学函数H(T)-H(298.15)、S(T)-S(298.15)、G(T)-G(298.15)值。采用差示扫描量热法测定样品的热容并与绝热量热法进行比较。通过使用热重分析法对2-巯基噻唑啉的热分解行为进行研究,得到了分解反应过程中2-巯基噻唑啉的相关动力学参数,为进一步应用2-巯基噻唑啉在药物合成和性质分析中提供了重要参考,其中反应级数n、频率因子A以及活化能E的值分别为1.78、1.150×10^(59) min^(-1)、603.8 kJ·mol^(-1)。

摘要： 吴学周(1902年9月-1983年10月),物理化学家,中国科学院学部委员。我国最早把光谱数据应用于分子常数和热力学函数计算的光谱学者,我国分子光谱研究的奠基人之一,化学科学研究的卓越组织者,为我国分子光谱研究、物理化学科学研究的发展作出了杰出贡献。

摘要： 本工作建立了一种量子化学的组合方法并应用于研究在硫和汞复合污染地区,汞及其化合物是否会参与和驱动硫酸气溶胶形成.该方法采用MolclusGenmer模块生成数以百万计的巨量团簇初始结构,用自洽紧束缚GFN2-xTB方法预优化,再用B3PW91-D3(BJ) DFT方法重新优化,结合能经ωoB97M-D3(BJ)校正后计算出团簇的热力学函数,以其生成过程Gibbs自由能变大小排序,获得团簇稳定序列及其对应的结合能和热力学函数.然后用该方法研究了汞及其化合物、硫酸和水生成的8种团簇模型共计240万个结构,结果表明HgSO4,HgO等汞的极性化合物以及Hg22+和Hg2+能够促进硫酸气溶胶的形成,而Hg以及无极性的HgC12和Hg2Cl2对硫酸气溶胶成核的影响较小.这一结论对硫、汞复合污染环境下,硫酸气溶胶成核机制探讨提供了有价值的预测.

摘要： 热力学在基础物理学中是一门至关重要的学科,特别是它的4条基本定律,揭示了宏观物质热运动的客观物理规律.本文主要通过Carnot热机循环效率从定量层面上揭示出具有时间反演对称性破缺的宏观物质系统演化的不可逆过程进行的方向性的热力学第二定律和在理想气体温标下具有绝对零度不能到达的热力学第三定律之间的隐含关系,即在Carnot热机中一旦热力学温度能够达到绝对零度,那么就意味着该体系能够实现100%的热机循环效率.同时,这种密切联系可以用微观统计理论给予解释.此外,对于热力学函数及其在当前有关铁电性和铁磁性前沿的研究领域方面也进行系统性地讨论与应用.

摘要： 一种状态方程为P(Vm-b)=RT的近理想气体,与理想气体性质存在较多共同点。近理想气体的摩尔熵S、摩尔内能U、摩尔亥姆霍兹函数A和定压摩尔热容Cp与理想气体相同,偏离性质为零。采用偏离函数、二变量的微分方程、定义公式、热力学基本关系式和热力学函数性质五种方法计算近理想气体的热力学函数变化量,比较这五种方法的优缺点,发现二变量的微分方程和热力学基本关系式两类方法简单易懂,适合应用。

摘要： 一种状态方程为P(Vm-b)=RT的近理想气体,与理想气体性质存在较多共同点.近理想气体的摩尔熵S、摩尔内能U、摩尔亥姆霍兹函数A和定压摩尔热容Cp与理想气体相同,偏离性质为零.采用偏离函数、二变量的微分方程、定义公式、热力学基本关系式和热力学函数性质五种方法计算近理想气体的热力学函数变化量,比较这五种方法的优缺点,发现二变量的微分方程和热力学基本关系式两类方法简单易懂,适合应用.

摘要： 热力学与统计物理学理论性强、公式繁多,麦克斯韦关系作为不可测量量与可测量量的桥梁,是热力学中的重要关系式,涉及封闭系统和开放系统共16个等式,容易混淆.通过对结构极其相似的关系式中各物理量位置规律进行研究,提出简单记忆的方法,减轻学生对众多等式记忆的难度,方便掌握和灵活使用.

摘要： 通过测定溴化银纳米颗粒在水溶液中的电导率,结合溶解热力学理论,计算了纳米材料的溶解平衡常数.以块体材料为参比标准,获取了纳米AgBr的溶解热力学函数、表面热力学函数、偏摩尔表面热力学函数和规定热力学函数.文中结果为纳米AgBr在感光、催化、吸附等领域的应用提供了物理化学参数,对预测难溶盐类纳米材料溶解、催化、吸附等性质有重要的指导意义.

摘要： 采用Gaussian03程序及密度泛函B3P86方法,对Zr原子调用外部基函数8s7p3d,对氢原子采用6-311g**全电子基函数,优化出ZrH2分子的微观结构以及不同温度下气态ZrH2(D,T)的热力学函数.在ZrH2(D,T)(s)的E和S的过程中,以气态分子总能量中的振动能Ev代替该分子处于固态时的振动能量E,以电子和振动熵SEV代替分子处于固态熵的近似方法,计算了不同温度下金属Zr与氢同位素反应的△H0、△S0和△G0以及氢化反应平衡压力,并导出了氢化反应平衡压力与温度的关系.计算结果表明,温度为393.16K时,氢化反应平衡压力1.66×10-14Pa与实验值1.02×10-14Pa接近;693.16K时,平衡压力为3.89×10-2与实验值3.56×10-2Pa复合较好;说明了这种理论近似方法对二氢化锆及其同位素生成热力学函数计算的可行性.

摘要： 多元合金的物理性能计算是十分复杂的多尺度问题,建立物理性能的数据库是一个很大的挑战.采用计算相图方法描述热力学函数已经十分成熟,对于固溶体、化合物都有很成熟的模型,也可以处理带有磁性转变的相.模仿计算相图描述热力学函数的方法处理材料的物理性能,是一个建立物理性能数据库的新途径,具有显著的潜在应用价值。本文介绍了本课题组近期采用计算相图方法计算单相固溶体的物理性能的一些尝试性的工作,主要包括采用亚规则溶体模型对若干立方结构的二元体系、三元体系的杨氏模量和热膨胀系数的计算,带有磁性转变的固溶体的热膨胀系数的计算,以及专用计算工具的开发.采用计算相图方法模拟材料的物理性能,组建物理性能数据库,发展多相体系的计算工具,可以对材料的最终性能进行合理预测,有效提高新材料设计开发的效率.

摘要： 计算了CaCO3,Ca(OH)2分解的热力学函数,比较了两者在1100°C分解倾向性的大小。动力学实验结果表明Ca(OH)2分解温度低于CaCO3的分解温度,即Ca(OH)2较CaCO3易于分解。但高温条件下多孔状CaO表面形成烧结,对煤粉的固硫实验表明过早得到CaO并不能显著提高对煤粉的固硫率。

摘要： 多氯代芳香化合物是一类环境中广泛存在的持久性有机污染物，主要包括PCDDs、PCDFs、PCBs和PCNs。其中多氯联苯(PCBs)和多氯萘(PCNs,),曾经被大量生产并广泛使用,在环境中分布极广。在其他场合也检测到这些污染物的存在，如冶金和造纸工业中的PCNs。本文采用Gaussian-3X方法计算了PCDF/PCN的热力学函数，预测了它们的同分异构体相对丰度，并与实际观察相比较。

摘要： 利用真空熔炼和真空薄带速凝工艺制备了AB5贮氢合金并研究了合金的组织结构和电化学特性.结果表明该合金活化性能好,最大放电容量达337.1 mAh/g,具有较好的高倍率充放电能力.采用Sievelts装置测定了PCT曲线及热力学参数,该合金吸氢反应的焓变及熵变值分别为-46.3 kJ·mol-1和-120.5 J·mol-1·K-1,表明了室温和常压下,这种金属间氢化物具有较高的稳定性,并且符合作为MH-Ni蓄电池负极材料稳定性的要求。

摘要： 运用Micro-DSCⅢ微热量仪对N-(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)-N'-(乙氧酰基)硫脲与CuCl2所形成的金属配合物进行比热容测定,在所测温度范围284～344K内,比热容与温度的关系式为:Cp=-2.712+2.160×10-2T-2.792×10-5T2J·g-1·K-1。根据测定的比热容方程,计算出了此配合物以298.15K为基础在284～344K温区的热力学函数:焓、熵和吉布斯自由能。

摘要： 本文将超额热力学函数的思想与吸收光谱相结合,提出了超额光谱的概，将这一新的方法应用于若干二元氢键作用体系,发现它可以提高谱图的分辨率、评价体系的非理想性以及用于研究选择性分子间相互作用，超额光谱中特定吸收带的正负号也可提供重要的分子间相互作用的信息。

摘要： 尽管量子化学计算成功的解释和预测了中小分子的实验结果,但由于从头算方法固有的各近似导致其在计算结果上存在一定的误差,理论计算误差大部分由电子相关效应和基组引起的.由于计算资源有限,电子相关效应的处理是目前量子化学计算的最大瓶颈.在这部分工作中,采用线性回归校正方法和神经网络方法对低水平理论计算分子生成热和电子能量时因忽略电子相关效应和使用小基组所带来的系统误差进行校正.

摘要： 本文发展了整体纳米晶的热力学函数计算模型,给出了单相纳米晶的焓、熵和吉布斯自由能随界面过剩体积、温度以及晶粒尺寸发生变化的明确表达式.以Co纳米晶为例,模型预测了不同晶粒尺寸下β-Co(FCC)到α-Co(HCP)的相变温度,以及给定温度下发生相变的临界晶粒尺寸.对高能球磨法制得的Co纳米晶的X射线物相分析证实了模型的理论预测结果.

摘要： 用B3LYP/SDD密度泛函方法对TiFe和TiFeH分子结构进行了优化计算,得到了其相应的光谱数据、离解能、能量E和熵S.在固态TiFe和TiFeH(D、T)的E和S的计算中,近似以气态分子总能量中的振动能量代替该分子处于固态时的能量,用总熵中的电子和振动熵代替分子处于固态时的熵,计算得到了不同温度下TiFe与H、D、T反应的ΔH°、ΔS°、ΔG°和氢化反应的平衡压力,计算结果与文献值基本吻合.

摘要： 一种用于冷却或加热包含液体或半液体类型的食品的至少第一容器(22)的热力学系统，包括采用热交换器流体的回路，并且至少具有：‑压缩机(2)，其具有用于所述热交换器流体的至少一个入口(I)和用于所述热交换器流体的一个出口(U)；‑连接到所述压缩机(2)的出口(U)的第一热交换器(3)；‑连接到所述第一热交换器(3)的出口的至少一个第一膨胀元件(4a)；‑第二热交换器(5a)，其能与所述第一容器(22)相关联并且具有连接到所述至少一个第一膨胀元件(4a)的出口的入口(5a')；‑返回管道(6)，其具有连接到第二热交换器(5a)的出口的入口部分(6')和连接到压缩机(2)的入口(I)的出口部分。

摘要： 本发明涉及核动力学，并可在含铅的液态金属冷却剂发电站中，尤其是在快中子反应堆中使用。所提供的具有设置在反应堆壳体的“热的”和“冷的”区域内的连续运行的氧气热力学活度传感器的核反应堆、监测冷却剂中氧气的热力学活度的方法和系统以及附加的定期运行的传感器能够对在任何规定的运行模式下的液态金属冷却剂中氧气的热力学活度是否维持在规定的数值进行持续监测。

摘要： 一种测量四大热力过程热力学参数的驱动模型测试装置，设置一带支撑装置的刚性耐压容器(1)，在容器外壁开有一组孔，孔口处配合一端部伸进容器内腔的接头，一接头端部固定有作试验的气球(11)，接头由紧固装置固定位置，沿接头轴线方向穿入多个功能装置的连接线、管(10)。使用本装置能准确地获得四大热力过程中各个热力学过程的始态和终态参数，实验误差小，将所得到的值可用于计算等温可逆功W

摘要： 本发明公开了一种用于钢铝焊的热力学和本征力学性质计算的元素的添加方法，首先通过Miedema理论对合金化元素X分别和Fe，Al形成的Fe‑X，Al‑X二元系统以及Fe‑Al二元系统的标准摩尔生成焓进行计算，初步确定合金化元素。然后通过第一性原理方法对以上各二元系统中可能生成的相的形成热和吉布斯自由能进行计算，结合形成热和吉布斯自由能结果确定各二元系统中最易形成的相。最后计算上述最易形成的相的弹性常数，确定其延脆性，进而判断该合金化元素是否适合添加。该方法为改善钢铝焊接接头的力学性能提供了一种可靠的合金化元素选择方法，通过本发明可以快速准确的确定合金化元素，从而节省了大量的时间和科研成本，避免了实验方案设计过程中的不确定性。

摘要： 一种用于冷却或加热包含液体或半液体类型的食品的至少第一容器(22)的热力学系统，包括采用热交换器流体的回路，并且至少具有：‑压缩机(2)，其具有用于所述热交换器流体的至少一个入口(I)和用于所述热交换器流体的一个出口(U)；‑连接到所述压缩机(2)的出口(U)的第一热交换器(3)；‑连接到所述第一热交换器(3)的出口的至少一个第一膨胀元件(4a)；‑第二热交换器(5a)，其能与所述第一容器(22)相关联并且具有连接到所述至少一个第一膨胀元件(4a)的出口的入口(5a')；‑返回管道(6)，其具有连接到第二热交换器(5a)的出口的入口部分(6')和连接到压缩机(2)的入口(I)的出口部分。

摘要： 本发明涉及核动力学，并可在含铅的液态金属冷却剂发电站中，尤其是在快中子反应堆中使用。所提供的具有设置在反应堆壳体的“热的”和“冷的”区域内的连续运行的氧气热力学活度传感器的核反应堆、监测冷却剂中氧气的热力学活度的方法和系统以及附加的定期运行的传感器能够对在任何规定的运行模式下的液态金属冷却剂中氧气的热力学活度是否维持在规定的数值进行持续监测。

摘要： 一种测量四大热力过程热力学参数的驱动模型测试装置，设置一带支撑装置的刚性耐压容器(1)，在容器外壁开有一组孔，孔口处配合一端部伸进容器内腔的接头，一接头端部固定有作试验的气球(11)，接头由紧固装置固定位置，沿接头轴线方向穿入多个功能装置的连接线、管(10)。使用本装置能准确地获得四大热力过程中各个热力学过程的始态和终态参数，实验误差小，将所得到的值可用于计算等温可逆功W

摘要： 本发明提供了一种变分渐近的细观力学模型预测复材热力学等效特性的方法，其特征在于，设置复合材料的基体相和增强相的材料参数；设置分析方法、复合材料增强相结构以及分析类型；设置分析参数，包括分析时间、时间增量、施加载荷的载荷类型、施加载荷的载荷方向以及施加载荷的载荷增长速率；设置复合材料结构组分；运行分析。本发明能够利用三维复合材料微观结构的仿真软件来模拟计算复合材料微观结构的等效特性，可以快速预测不同体积分数下复合材料等效特性，并通过计算出的结果进行快速设计，避免了对复合材料的单次计算次数，建立整个复合材料微观结构分析模型，从而在减少了计算次数、时间和资源浪费的情况下能够保证结果准确度和计算效率。

摘要： 本发明在不同温度下测定纳米材料和对应块体材料组成电池的电动势，测定电动势随温度变化的并拟合方程，通过热力学关系式计算纳米材料和块体材料在298.15K时的热力学函数之差；查出块体材料的规定热力学函数，进而获得纳米材料的标准摩尔熵、标准摩尔生成吉布斯自由能、标准摩尔生成焓以及电池的热效应。该方法可广泛应用于不同形貌、尺寸、结构纳米材料标准电极电势及纳米材料规定热力学函数的研究。

摘要： 基于电动势法的化学反应热力学函数温度系数的测量装置，包括由透明玻璃一体形成的容器本体和电动势测量仪。容器本体形成有恒温水腔以及水浴腔，二者互不连通且水浴腔由恒温水腔所包围。水浴腔包括负极区和正极区，负极区和正极区通过水平通道相互连通。负极区包括负极反应室和负极室，负极反应室和负极室相互竖向平行设置且底部高度相同并通过负极U形通路相互连通。正极区包括正极反应室和正极室，正极反应室和正极室相互竖向平行设置且底部高度相同并通过正极U形通路相互连通。电动势测量仪通过正负极电极丝连接于正负极室。本实用新型的测量装置结构简单紧凑，且方便使用操作。