氟硅酸制氢氟酸吉布斯自由能的探讨

对氟硅酸制氢氟酸涉及的反应的吉布斯自由能的计算以及对反应的影响进行了讨论。运用开源程序Octave的符号运算求解了氟化氢铵分别与氟化钠和氟化钾反应的平衡体系。结果表明,氟硅酸氨解过程是自发的,氟化铵分解反应是非自发的,氟化氢铵与氟化钠或氟化钾的反应是平衡反应,氟化氢钠或氟化氢钾的分解反应是非自发的。对于平衡反应体系,氟化氢铵与氟化盐的物质的量比在1∶0.9~1∶1.1时,反应产物的含量最大,此时反应的转化率约为50%,产物的质量分数约为60%。

固结过程中孔隙水压力计算中的吉布斯(Gibbs)现象及其消除

一维固结过程中,孔隙水压力的计算在整个计算中占有重要的位置,其计算结果的准确性对于固结度及固结系数的确定均有一定的影响。目前,孔隙水压力的计算均采用级数计算,而由于级数计算中Gibbs现象的存在,使得孔隙水压力的计算中会出现振荡。针对这种情况,本文以误差函数作为基础,对孔隙水压力的计算进行了分析,发现在一定的精度范围内,采用误差函数可以有效地消除由于Gibbs现象带来的振荡。

基于吉布斯自由能最小化法煤气化反应器模型开发及应用

本研究开发的煤气化专有模块集成了煤气化的热解过程与气化过程模型。根据热解模型计算得到煤热解后的组成,基于吉布斯自由能最小化的原理构建平衡模型,采用Rand法将有平衡约束的最优化问题转换为无约束的最优化问题,简化煤气化过程模型的求解方法,得到煤气化反应产物的组成,并以煤气化工业数据为例,检验开发的煤气化模型的准确性。基于开发的煤气化反应器模型,考察了煤浆浓度和氧煤比对气化产品组成的影响。结果表明,当煤浆体积分数为52.5%~65.5%时,有效气体体积分数由71.6%增加至81.2%;当氧煤比由491增大到560时,有效气体体积分数增大至最大值77.75%后又逐渐减小。有效气体体积分数随着煤浆浓度增大而增大,随着氧煤比浓度增大呈先增大后减小趋势。开发的煤气化专有模块对煤气化过程的模拟结果准确可靠,具有重要的实用价值。

用吉布斯自由能最小化方法模拟垃圾气化熔融工艺

基于吉布斯(Gibbs)自由能最小化方法建立了城市生活垃圾气化熔融技术工艺模型,模拟计算结果与已有文献的试验结果吻合良好。通过敏感性分析,获得了垃圾气化气体低位热值和熔融温度的相互关系,在此基础上,讨论了城市生活垃圾低位热值、垃圾含水率和气化炉过量空气系数对气化气体低位热值和气化温度的影响规律。结果表明:在无辅助热源情况下,进入熔融炉的气化气体低位热值必须高于3000kJ/m3,其燃烧绝热火焰温度方能达到1350℃;气化气体低位热值随垃圾低位热值的增大和气化过量空气系数的减小而显著增高;气化温度随垃圾含水率的降低和过量空气系数的增大呈现线性升高趋势。模拟结果可为确定适合气化熔融技术的垃圾基本特性参数提供有益参考。

关于标准生成吉布斯自由能的一种计算方法及绘图实例

根据目前国际上流行的数学和工程计算软件MATLAB能很好地帮助工程师和科学家解决实际工程和技术问题的特点,针对热力学标准生成吉布斯自由能对材料合成和加工过程中的物质的反应和相变分析具有密切关系的情况,介绍了一种用MATLB软件计算标准生成吉布斯自由能及绘图的简便方法,并通过实例进行了说明。

吉布斯自由能判据本质的揭示

通过实例，运用过程的焓效应和熵效应，揭示吉布斯自由能判据的本质，从而引出其他特定过程对应方向性的判据．

TiC涂层反应标准吉布斯自由能变化的计算及其绘图

以化学气相沉积法制备TiC涂层的反应为实例,建立了TiC涂层反应的标准吉布斯自由能变化的计算模型,应用所开发的计算和绘图程序,精确地计算和绘制了TiC涂层反应的标准吉布斯自由能变化与温度关系图形。

基于吉布斯自由能最小原理的废树脂蒸汽重整平衡产物分析

放射性废树脂的高效稳定处理问题一直以来是业界关注的重点。蒸汽重整技术减容倍数高,形成的最终废物稳定,工艺过程对环境友好,是处理放射性废树脂的潜在选择。根据古布斯自由能最小原理提出能预测废树脂在蒸汽重整处理平衡产物分布以反应输入热量的计算模型,并选取苯基离子交换树脂为计算对象,主要分析了不同蒸汽比例、不同氧气比例、温度和压力对最终产物的平衡分布及反应输入热量的影响。分析表明,在采用蒸汽重整处理废树脂及其他有机废物时,应合理选择处理温度、净输入热功率。

物理化学中吉布斯自由能理解及计算

物理化学概念及公式多、理论逻辑性强,学生感到理解困难、难以抓住主要内容。如何让学生抓住主线、理解和掌握重点、难点是每一位物理化学教师应该思考和探讨的问题。结合多年物理化学教学经验及学生反馈信息,体会到掌握吉布斯自由能(G)的相关知识对学好物理化学课程起决定作用。文章详细讨论总结了的G的提出背景、引出方式、计算方法等,并给出了详细计算公式及典型例题,对教师教及学生学具有很好参考价值。

基于改进的Franklin法估算标准生成吉布斯自由能应用于水体有机污染物降解的应用研究

目前,水体常见有机污染物的标准热力学数据不全,使得水体中有机污染物平衡常数无法获取,造成有机污染物降解的化学反应方程可行性无法确定。以探求水体中生成吉布斯自由能ΔfGθ未知的常见有机污染物为目标,采用改进的Franklin法对已知生成吉布斯自由能的有机物进行估算并比对,结果显示,相对误差在10%左右,因此将改进的Franklin方法应用于ΔfGθ未知的有机污染物,根据基团贡献计算其ΔfGθ,进而获取平衡常数,并对水体中有机污染物降解过程中化学反应方程的可行性进行判定,为水体中有机污染物的降解机理提供参考。

In(Ⅲ)的标准迁移吉布斯自由能

通过直流极谱法对In(Ⅲ)从纯水到蔗糖及葡萄糖水溶液的标准迁移吉布斯自由能(ΔGt)进行了研究,根据In(Ⅲ)的可逆半波电位和扩散系数求得ΔGt.实验表明,ΔGt随蔗糖及葡萄糖浓度的增加而逐渐减小,说明In(Ⅲ)在蔗糖及葡萄糖水溶液中的稳定性增加.ΔGt可分为静电能和化学能两部分,化学能逐渐降低表明蔗糖及葡萄糖水溶液比纯水碱性强.根据三元体系中溶质-溶剂和溶质-溶质的相互作用对实验结果进行了讨论.

Si_2N_2O标准生成吉布斯自由能的测定

用两种方法测量了Si2N2O的标准生成吉布斯自由能ΔfGθSi2N2O:其一是在0.1 MPa氮气压力条件下,在1 073～1 869 K范围内,利用Y2O3稳定ZrO2固体电解质,以Cr和Cr2O3为参比电极,用极化法测试;其二是在1 673和1 773 K下通过Ni-NiO平衡控制氧分压法测试。结果表明,两者吻合很好,其表达式可写为:ΔfGθSi2N2O=-960.627+0.292T±6.2(kJ·mol-1),其中1 073 K≤T≤1 869 K。

新型吸收制冷工质对CO2-[emim][Tf2N]超额吉布斯自由能的预测

针对氨系、水系、氟利昂系等传统吸收式制冷工质对的缺陷,提出以[emim][Tf_2N]为吸收剂的二元混合体系CO_2-[emim][Tf_2N]作为新型吸收制冷工质对。通过将PR状态方程和NRTL活度系数模型结合为一体,并以立方型方程和超额自由能模型结合得到的WS混合规则为纽带,建立GE-EOS热力学模型,得到高温高压下二元混合体系的超额吉布斯自由能,计算结果表明:当温度为453.15 K,压力为13.374 MPa,CO_2液相摩尔分数为0.392时,CO_2-[emim][Tf_2N]二元混合体系的超额吉布斯自由能存在最大值。

吉布斯自由能的多功能性质探讨

在物理化学常用的热力学函数中,吉布斯自由能是一个用途最为广泛、最具有明确意义的热力学函数,它除了在特定条件下可作为过程与方向的判据外,还具有狭义化学势、最大非膨胀功和狭义表面自由能等功能。本文就吉布斯自由能的多功能特性展开讨论,并通过两个实例说明实际体系中ΔG的计算方法及用途,以帮助学生在物理化学学习过程中深入理解吉布斯自由能。

单原子离子溶剂化的研究 Ⅱ.离子溶剂化吉布斯自由能的理论计算

本文采用单层结构模型的思想,吸取 Born 模型的优点,提出一种新的处理离子与第一溶剂化层溶剂分子间相互作用的方法。所得到的离子溶剂化吉布斯自由能的计算公式考虑了离子-溶剂相互作用能、离子内能和溶剂分子间相互作用能的贡献。对水、DMF 和 PC 中各种类型的离子的计算与实验值符合得比较好。

吉布斯自由能变的计算及应用

对热力学状态函数中的吉布斯自由能G改变量ΔG的计算和应用作了系统的归纳和总结，并就用ΔG判断定温定压下一切热力学过程自发进抒的方向和限度的方法从理论上和实践上进行了阐述。

关于Young-Laplace公式的吉布斯自由能证明

对于为论证球形液滴附加压强的Young-Laplace公式而设计的一个理想实验,有文献试图借助吉布斯自由能函数进行证明,本文给出符合这一条件的证明方法.

表面张力和表面吉布斯自由能的严格证明

表面张力和表面吉布斯自由能是界面现象中非常重要的两个概念,表面张力定义为垂直作用在单位长度界面上的力,而表面吉布斯自由能是定温定压条件下,增加单位表面积引起系统吉布斯自由能的增量,实际上它们是从不同角度观察表面现象的同一物理量,但各教材中基本上没有详细的论述。文章从吉布斯自由能的实际意义角度对两者同一性进行严格的证明。

吉布斯自由能与植物中水份运输

介绍了吉布斯自由能 ,及其与水势的关系 ,分析了水势、重力势、压力势在植物体内。

吉布斯自由能方向性判据的两种推法比较

本文叙述了吉布斯自由能方向性判据的常规推法及其另一种推法,并比较了两者的特点。其中,常规推法有利于理解G的物理意义以及与Wf之间的关系,而另一种推法有利于理解自发过程的概念。