卡诺循环的H-T图——基于统计热力学探析焓与定压热容

探讨了卡诺循环过程的H-T图。首先根据经典热力学公式,推导出理想气体在等温可逆过程中焓不变,在绝热可逆过程中的H-T图的斜率实为定压热容。再通过统计热力学推导不同结构类型理想气体的定压热容的具体表达式,作出卡诺循环中焓与温度的关系的简单示意图。并利用量化计算绘制几种典型理想气体(He、CO、CO_(2)、CH_(3)OH)的H-T图,发现H-T图整体呈线性,而低温段偏离直线程度相对较大,这主要是由于振动的影响。本文将理论推导与量化计算相结合,有利于学生理解卡诺循环过程中的物理图像,也有利于学生强化热力学与统计热力学间的知识连贯。

关于化工类专业开设统计热力学课程的实践与探索

统计热力学是将物质微粒的微观性质与热力学体系的宏观性质相联系的桥梁,是分子热力学及动力学与经典热力学及动力学之间的桥梁,是揭示物理化学现象及规律本质的重要工具。近年来,随着计算机应用的发展,随着化工过程的多样化、大型化、自控化,促使化学、化工学科的发展,统计热力学方法在化学、化工方面的理论及实践方面的应用越来越普遍。对于化工类本科毕业生的统计热力学知识要求不断有所提高。使得统计热力学在化工类专业的化学教育中的地位越来越重要。 自七十年代以来,为了提高化工类本科物理化学教学水平,在国家教委工科化学指导委员会的倡导下。

纯液体表面张力的统计热力学模型

two equations for the calculation of surface tension of pure liquids are derived based on statistical thermodyanics by expressing the intermolecular potential as lennard-Jones pair potential.This method is simple,accurate and easy to use.The calculation results for the 22 pure liquids show that these equations are superior to the empirical forula and other theoretical equations.The average relative deviations for these two equations are within 5% and 1.5% respectively.

加压下纯流体表面张力的统计热力学模型

从Ｋｉｒｋｗｏｏｄ－Ｂｕｆ理论出发，引入Ｇｕｂｂｉｎｓ的Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ模型流体的径向分布函数表达式，建立了一个三参数分子热力学模型，可以准确计算加压下纯流体的表面张力。对２２个纯组分流体的表面张力进行了关联，温度从常温到临界点，压力从常压到几十个大气压，计算的平均标准差为０．６０５５ｍＮ／ｍ，精度令人满意。

液体内聚能的统计热力学研究

用统计热力学方法建立了一个液体内聚能模型 .它能用来计算各种液体的内聚能和溶解度参数 .考虑到液体分子间的强相互作用 ,引入了一个阻障因子 ,以修正其转动和振动对内配分函数的贡献 .这个因子依赖于液体的密度 ,它与密度间的关系也在模型中导得 .对溶解度参数的计算结果表明 ,与文献值的一致性令人满意 .

“热统”课程的“统计热力学”体系——国家精品课程“统计热力学”的知识体系

本文介绍内蒙古大学"统计热力学"(热力学与统计物理学)国家精品课程的知识体系。该课程突破"热力学"和"统计物理学"相对独立的传统教学格局,建立了以统计物理为框架,以系综理论为主线,以量子论为基础,融热物理宏观与微观理论一体的"统计热力学"新体系,出版了特色鲜明的教材和配套学习辅导书。

高师院校统计热力学教学实践与探索

统计热力学是物理化学的重要组成部分,包含许多抽象的概念和复杂的公式。笔者从统计热力学课程特点和自身教学实践出发,分析了统计热力学教学中存在的问题,对如何提高统计热力学教学质量提出了建议。

液体的内压和内能的统计热力学理论

利用分布函数理论导出了液体的内能和内压公式。液体的内压和过剩内能可以表示成体积的幂级数形式 ,其中的系数可以用多体相互作用势和多体径向分布函数表出 ,它们仅仅与温度有关。讨论了液体仅存在第n次多体相互作用势情形的内压和过剩内能的表达式 ,结果与Egel staff的微扰理论结果具有相同的形式 ,不仅给出了相应参数的表达式而且适用于多体相互作用较强的情形。定义了物性参数α(T)和m ,得到的液体过剩内能和内压的表达式与Frank实验结果具有相同的形式 ,其结果不仅给出了参数α(T)和m的表达式 ,而且指出了Frank的过剩内能和内压公式只适用于参数α(T)

木材比热的统计热力学研究

本文从木材的微观结构出发,应用统计热力学的基本原理,推导出木材比热的理论表达式及其简化计算公式:C_0=0.2801+0.001581t.应用该式对27种不同树种的木材进行实际计算,并与相同条件下的实验值比较,理论计算最大误差不超过11%,平均误差在5%以内.

应用统计热力学模型研究温度对润湿指数的影响

在对油藏进行注水开发时，由于注入水可能改变油层温度场，因此研究温度对润湿指数的影响有重要意义。利用统计热力学模型，推导出润湿指数与温度的关系式，据此计算了当固体、水以及水的饱和蒸气三相平衡时的接触角，研究了温度对润湿指数的影响。利用分布函数理论及计算机模拟数据计算了水的表面张力与温度、压强的定量关系，计算结果与实验结果基本一致。研究了温度对固／水／油三相体系润湿指数的影响，发现当体系的温度达到某临界温度以后，固体表现出强烈的亲水性，固体表面的油相将完全被水相替代，介质中的剩余油饱和度将大大降低。研究结果表明，升高注入水的温度能提高水在固体表面的润湿指数，有利于降低剩余油饱和度。表３参１０（卢贵武摘）

等离子体反应的统计热力学分析

通过热力学及统计力学分析 ,在定温、定压条件及局域平衡近似下 ,得出了体系各组分的分布与他们配分函数之间的关系 ;在此基础上 ,以煤等离子体热解反应制乙炔中起重要作用的物质氢为例 ,计算了不同温度下该物质组分 H2 ,H2 + ,H和 H+的分布 ;基本正确地描述了氢在等离子体发生器及等离子体反应器中的状态 。

计算液态混合物内能和内压的统计热力学理论

假定二元液态混合物分子间的相互作用势能可以表示成多体相互作用势能的和 ,分子间的力为短程力 ,相互作用势能只与分子间的相对距离有关 .利用分布函数理论导出了二元液态混合物的过剩内能和内压的公式 .二元液态混合物的过剩内能和内压可以表示成体积的幂级数形式 ,其中的系数可以用多体相互作用势和多体径向分布函数表出 .讨论了单元液体的内压和过剩内能的表达式 ,在两种特殊情形下 ,过剩内能和内压的表达式分别与Egelstaff的微扰论结果及Frank的实验结果具有相同的形式 .讨论了二元混合物内压和内能的两个特例 ,其一 ,在特殊情形下 ,给出了混合液体过剩内能的混合规则的一个证明 .其二 。

蛋白质折叠的统计热力学基础——非共价作用的统计热力学原理

蛋白质折叠是一个复杂的物理、化学和生物过程,涉及热力学、统计力学、高分子动力学等多个领域的相关知识,单独从宏观或微观角度出发,试图建立蛋白折叠物理模型,都面临着巨大的困难.统计热力学方法是研究蛋白质分子运动规律的重要途径,本文从溶液环境下蛋白质折叠的非共价作用出发,介绍了疏水作用、氢键、静电力和范德华力的统计热力学机理,并探讨了这些作用力对蛋白质结构稳定性的影响.通过深入理解微观结构相互作用与系统熵、焓、自由能之间关系,有助于我们发展蛋白质折叠的统计热力学理论,进而为蛋白质结构宏观热力学研究提供重要的微观统计力学机理.

Clausius-Clapeyron方程的统计热力学修正

用统计热力学方法建立了一个纯物质气液平衡方程 ,它考虑了气相的非理想性、液相分子间的作用以及这种作用对液相分子振动和转动自由度的影响 ,因此是对Clausius Clapeyron方程的有效修正。检验结果表明 。

统计热力学研究氢对硅基光纤损耗的影响

本文提出了氢与硅基玻璃光纤的反应机理和模型,并应用统计热力学的配分函数导出了氢在光纤中扩散溶解过程的平衡常数K_(H_2)和形成OH基团过程的平衡常数K_(OH),氢扩散溶解和OH基团形成的能量变化表明,K_(H_2)和K_(OH)分别与氢在1.24μm波长吸收对1.3μm波长影响的实验加权系数K(H_2 1.24μm 1.3μm)以及OH基团在1.39μm波长吸收对1.3μm波长影响的实验加权系数K(OH 1.39μm 1.3μm)有关。同时发现由氢渗引起的光纤在1.3μm工作波长上的附加损耗是K_(H_2)和K_(OH)的函数。

液/液界面双电层统计热力学

应用系综统计法处理液/液界面双电层体系.根据MVN模型.建立系统的正则及巨正则配分函数,导出系统各热力学量统计平均.拟合计算界面内层构型熵(△S_m)及内层微分电容(C_1)随表面电荷密度(σ~m)变化关系.理论同时表明,C_1与σ~m或△(?)_1(界面内层电势降)的涨落存在确定关系.

金属粉末的吸氢统计热力学模型（英文）

提出了一种基于零阶Bragg-Williams近似的新统计热力学模型。新模型的独特之处在于引入了表观压缩系数α来校正高压气体的体积变化,并且在拟合结果中获得无环状曲线。然后,新模型成功应用于金属粉末的吸氢过程。所有结果表明这个新模型运行很好,特别是新模型可用于预测不同温度下的PCT曲线。因此,我们的新模型可以在实际系统中应用。

利用统计热力学中的微扰理论推算实际气体p、v、T的新方法

本文以统计热力学中的微扰理论为基础,建立一种推算实际气体p、v、T的新方法.用这种方法对22种实际气体在靠近饱和线的过热蒸气区进行了压力推算.计算结果表明,对普通气体、氟里昂类气体、烷烃类气体以及氨、水等强极性气体都可适应,平均相对偏差小于0.5%,比通用型Lee-Kesler方程有显著提高.特别对象氨、水这类强极性气体,本文方法具有明显的优越性.

二元及三元离子交换体系的统计热力学

本文用统计热力学方法对二元及三元离子交换体系进行了研究,得到了修正选择系数与交换剂组成关系的理论表达式,并得到二元交换体系的交换剂组分活度系数与组成的关系式,即Kielland公式.

统计热力学偶势超稳定性证明

对连续态的正则偶势证明其满足超稳定条件，其方法是在束缚态间嵌入一满足Ｒｕｅｌｅ判据的函数，并选择最简洁的形状因子，筛选确定最佳参数，使其既能获得非理想玻色气体的每一质点高密度基态能极限，又有最理想常数，这在统计热力学领域具有较好的应用前景。