核心素养导向下,化学反应速率方程题型的复习研究

化学反应速率方程,也称动力学方程(简称速率方程),是各级考试的重要考查内容之一.有的教材版本中对于化学反应速率方程并无系统介绍,有些版本即使有涉及,但也不系统,在日常教学中,教师虽然进行了补充讲解或者适当拓展,还是存在理解不透的现象.

定态吸收速率方程及吸收系数的关系

本文基于双膜理论探讨了定态吸收过程中各种形式的吸收速率方程式和各吸收系数之间的相互关系 。

斜长石韵律环带的结晶速率方程及其动力学机制

根据物理化学基本原理，建立了斜长石韵律环带形成的数学模型。从晶体生长的基本原理出发，提出了按非连续机制生长的斜长石晶体结晶速率表达式。该速率表达式具有过饱和→成核→耗尽循环的反馈特征。斜长石中小尺度韵律环带起因于自组织过程，而与环境因素无关。其成因对应着相对静态的环境。

PBX-9404炸药高压反应速率方程的研究

研究了ＰＢＸ９４０４ 炸药在高幅值冲击波加载下的化学反应速率方程。将所得高压反应速率方程与Ｊｏｈｎｓｏｎ 等的经验热点模型的低压项结合，得到ＰＢＸ９４０４ 炸药的冲击波起爆反应速率模型。利用一维特征线程序模拟该炸药的冲击波起爆过程和爆轰波传播过程。

多量子阱垂直腔面发射半导体激光器的速率方程分析

依据多量子阱垂直腔面发射半导体激光器（VCSELs）的结构特点，并考虑到腔量子电动力学中自发辐射增强效应，建立了多量子阱VCSELs的速率方程，并给出了其方程的严格解析解．在此基础之上，讨论了VCSELs的稳态特性，并与普通开腔和三维封闭腔中的结果进行了比较．给出了VCSELs中阈值电流密度，光输出和自发辐射与器件结构参数（阱层数，阱宽和势垒厚度）之间的依赖关系．这对于VCSELs的理论研究和优化器件结构将会有所裨益．

三维晶粒长大速率方程的大尺度Potts模型Monte carlo仿真验证

采用Potts模型Monte Carlo方法对3种现存的三维个体晶粒长大速率拓扑依赖性方程进行了仿真验证.结果表明,Rivier速率方程认为晶粒体积变化率dV_f/dt与晶粒面数f成线性关系,与仿真结果明显不符,不适用于描述三维晶粒长大过程的动力学.当晶粒面数f(?)8时,Yu-Liu速率方程和MacPherson-Srolovitz速率方程均与仿真结果很好吻合,表明这两者均可以用来定量描述三维晶粒长大过程的动力学;当f<8时,这两个方程均与仿真结果有显著差异.

激光器速率方程参数的实验提取及动态特性实验

通过实验测量和拟合的方法得到10Gb/s半导体激光器内部参数,用于解激光器单模速率方程.由此分析激光器增益开关输出脉冲的波形和啁啾特性,并通过不同光纤传输实验,证明计算与实验结果吻合.

PBX-9404的化学反应速率方程及起爆特性

通过对炸药化学反应速率方程的分析,建立了基于Kim弹粘塑性球壳塌缩热点模型原理的三项式化学反应速率方程模型。运用遗传算法确定了反应速率方程相关参数,通过与Forest-Fire反应速率模型数值模拟结果的对比对所建模型的合理性进行了验证。将所建反应速率方程模型嵌入有限元程序对PBX-9404炸药起爆过程进行数值模拟,根据模拟结果分析了炸药遭受冲击加载后炸药孔隙率、颗粒尺寸等变化对炸药冲击起爆过程的影响。

羧基淀粉接枝聚合物对重金属离子的吸附速率方程

以Ce^(4+)为引发剂,将丙烯腈接枝到高交联淀粉上,接枝产物再经皂化水解制得水不溶性羧基淀粉接枝聚合物(简称羧基淀粉).研究了羧基淀粉吸附重金属离子的动力学行为.实验结果表明,羧基淀粉吸附速率快,吸附平衡时间短,吸附量随时间的变化规律遵从Q/Q_∞=αt(1+αt)方程.

地球化学动力学反应器原理和速率方程测定

主要介绍了地球化学动力学实验研究中的三种反应器类型，即间歇反应器、活塞流反应器和混合流反应器，概述了它们的工作原理和速率方程测定方法，最后对比了三类反应器的性能，指出混合流反应器最适合于测定矿物－水反应速率。

腔内光强空间分布对被动调Q激光器速率方程解的影响

在被动调Ｑ激光器速率方程中考虑腔内光强的高斯分布。

考虑激光下能级弛豫过程的调Q Nd∶YAG速率方程理论分析

本文比较了考虑与不考虑激光下能级弛豫过程的两种形式的调Q速率方程,并以二极管激光侧面泵浦电光调QNd∶YAG为例,分别采用两种形式的调Q速率方程,分析了调Q过程中上、下能级粒子数变化过程,计算了输出调Q激光脉冲波形、峰值功率以及能量,进行了比较分析,并解释了调Q“子脉冲”

振动剪切作用下聚合物熔体的非仿射网络结构模型 I.动态速率方程

对Liu( 1 981 )提出的动态速率方程加以修正 ,用修正的速率方程来研究振动剪切场下缠结密度的变化情况 ,给出其理论分析 。

用Lagrange分析方法确定固体炸药基于JWL状态方程的反应速率方程

利用Lagrange实验结果和改进的Lagrange分析方法,对固体炸药在动高压流场中的本构方程进行了整体标定.未反应炸药和已反应产物都采用JWL状态方程.分析得到了每个Lagrange位置上的压力p,质量速度u,比容v,比内能随e时间的变化过程,同时可标定基于JWL状态方程的固体炸药的点火与增长型反应速率方程.标定的JWL状态方程和点火与增长型反应速率方程具有良好的相容性,参数可以直接用于动力学计算程序LS-DYNA3D.本文对铸装TNT炸药的二维起爆过程进行了计算.

固体炸药反应速率方程与状态方程的相容性研究

炸药与产物的状态方程、反应速率方程和混合法则构成描述固体炸药起爆和爆轰过程的本构方程.由于反应速率方程和状态方程都有多种形式,而且都有独立的标定方式,它们通过一个假定的混合法则联系起来,其相容性没有确认.用这样一组方程去描述炸药起爆起和爆轰时反应区中高温、高压和高速的化学非平衡状态,其有效性也没有保证.本文提出了一种利用拉格朗日实验及其分析方法来确定上述本构方程相容性的方法.文中标定了三种TNT炸药的本构方程.将标定的本构方程用于一维数值模拟计算中,较好地模拟了这些炸药的拉格朗日实验结果和楔形实验结果.

三能级光纤激光器速率方程组的阈值解析解

在考虑了泵浦损耗及激光损耗的情况下,解析求解了阈值泵浦下的三能级光纤激光器速率方程组,获得了泵浦功率阈值的显函数解析表达式,泵浦功率沿光纤变化的隐函数表达式,以及用功率变化表示的各个能级的粒子数密度随位置变化的显函数表达式。并利用这些表达式对光纤激光器的阈值特性进行了研究,研究表明:泵浦功率阈值随泵浦损耗系数增大而增大;激光上能级粒子数密度随归一化位置呈下降趋势,而下能级粒子数密度的变化与此相反;泵浦功率阈值越大(光纤长度越长),净增益系数随归一位置下降就越快。所获得的结果适用于单包层和双包层光纤激光器。

可调谐TE(A)CO_2激光器速率方程

给出了描述可调谐TE（A）CO_2激光器动力学过程的六温度模型速率方程组,可以用于计算可调谐TE（A）CO_2激光器的各种输出特性,并给出了计算例子.

考虑腔内光强高斯分布时调Q激光器的速率方程及其解

在主动调Q激光器速率方程中考虑腔内光强的高斯分布 ,数值求解该速率方程得到归一化的脉冲能量、峰值功率和脉冲宽度与泵浦条件之间的关系 ,并做图表示。同时与采用平面波近似时所得结果进行比较 ,并对相关问题进行讨论。

基于MacPherso-Srolovitz拓扑依赖速率方程的三维晶粒尺寸分布研究

以MacPherson-Srolovitz提出的三维个体晶粒长大拓扑依赖速率方程以及三维晶粒组织的晶粒尺寸一晶粒面数间的抛物线型统计关系为基础,导出了相应的描述三维准稳态晶粒尺寸分布的函数族.采用纯Fe实验数据以及顶点法、基元演化法,相场模型和Monte Carlo法进行了验证,结果表明,函数族中峰值左偏的函数适合三维准稳态晶粒尺寸分布的定量表述.将该函数与Liu等提出的2种三维准稳态晶粒尺寸分布函数进行的对比表明:此3种函数的解析表达形式有所不同,但其曲线图在一定条件下相互吻合.此外,MacPherson-Srolovitz三维拓扑依赖速率方程、Hillert三维速率方程及Yu-Liu三维速率方程尽管表达形式不同均能较好地反映三维正常晶粒长大的动力学规律.

半导体激光器速率方程组小信号近似的补充说明

在两种不同的微小调制 (增益调制和损耗调制 )情况下 ,讨论了用小信号近似于速率方程组的可行性。结果表明 ,小信号近似这一处理方法的有效性因引起系统变化的原因不同而不同 ,仅用初始扰动量的相对大小作为判断能否使用小信号近似的依据是不够的。具体地说 ,在损耗调制的情况下 ,系统变化前后的阈值载流子密度不同 ,此时小信号近似分析可能会失效 ,因而使用时需慎重。