双原子分子键长对振动热容量的影响

在低温下双原子分子的振动自由度对气体的热容量没有贡献,当温度高于双原子分子振动特征温度的时候,振动自由度才被激发,这个双原子分子的振动是对原子间相互作用的简谐近似。不过,文献中给出的简谐近似判据,都是力学结果,而且这些结果都是定性的。本研究给出统计物理判据:简谐近似的有效性是温度必须远低于分子键能特征温度。

不同变质程度煤的吸附能力与吸附热力学特征分析

以4种不同变质程度的煤为研究对象,在实验室基础参数测定和不同温度下的吸附试验基础上,利用Langmuir吸附动力学方程和热力学理论,构建了表面自由能变化值和等量吸附热的三维计算模型,进而分析了不同变质程度煤的吸附能力与吸附热力学特征。结果表明:煤的表面自由能变化值随着压力的增加先迅速增加后缓慢增加,随着温度的增加而减小,煤的表面自由能变化值从大到小依次为焦煤、肥煤、长焰煤、无烟煤,单位面积的吸附量随着变质程度的变化关系也是如此;煤的吸附能力和比表面积均呈现先减小后增加的U型趋势,从大到小依次为无烟煤、长焰煤、肥煤、焦煤,煤的变质程度主要是通过比表面积来影响煤的吸附能力;煤的等量吸附热随着吸附量的增加而变大,随着温度的升高也变大,初始等量吸附热随变质程度的增加而逐渐增加,从大到小依次为无烟煤、焦煤、肥煤、长焰煤。

热容量计算中自由度冻结的讨论

通过热容量的实验值和理论值的比较，讨论了能量均分定理中自由度的冻结和解冻问题，并由此分析了能量均分定理的局限性和经典统计理论的适用范围．

关于理想气体多方过程中摩尔热容量的讨论

在推导理想气体多方过程摩尔热容量表达式的过程中 ,详细分析了摩尔热容量Cm与多方指数n和理想气体分子自由度i的关系 ,从而深化对理想气体多方过程摩尔热容量的认识 .

综合能源系统控制自由度指标及其对经济调度的影响

综合能源系统通过多能流耦合转化,向用户提供多样化的能源供给服务。相比传统的独立供能系统,综合能源系统具有更大的控制自由度。针对如何衡量系统的控制自由度这一问题,首先提出了表征多能流相互转换能力的可转换性指标,以及表征用户侧选择能源空间的可替代性指标,并给出了这两个指标的计算方法。其次,考虑控制自由度对于综合能源系统优化运行的影响,建立了冷-热-电-气综合能源系统的经济调度模型。最后对算例进行仿真分析,结果证明提高综合能源系统的可转换性和可替代性两个控制自由度指标可以降低系统的经济调度成本。

工质气体振动自由度对热机效率的影响

国内典型的工科大学物理教材和工程热力学教材在计算内燃机循环效率时,都假设工质气体分子是刚性的而忽略其振动自由度对比热容的贡献。本文修正了这个假设,使用理想气体严格的比热容温度关系考虑了振动自由度的贡献,对萨巴德循环、狄塞尔循环和奥托循环这三种常见的内燃机循环,进行了数值模拟。与前述教科书的简化结果比,我们计算得到的循环效率,在常见参数下,下降了6~12个百分点,而且循环中工质组分、燃烧做功过程的温度等重要因素对循环效率的影响被呈现。这样的修正幅度说明大学物理和工程热力学教材中忽略振动自由度对比热容的贡献是合适的。同时,我们认为,在进行半定量热机效率的理论计算时,工质气体振动自由度的影响是一个值得考虑的因素。

关于热学教材中一个结论的补正

从理论上说明了多原子分子的转动自由度并不都是3,其转动自由度应根据分子的几何构型来确定。据此指出,现行普通物理热学教材关于确定多原子分子的自由度数的结论,应加以修改和补充。