【正文】
ify documents, analyze the domestic development and prospects of the new energy technologies, with the hope that friends who concern for new energy development and utilization can gain some help from this :新能源 發(fā)展 現(xiàn)狀 開發(fā)利用 可持續(xù)發(fā)展英文關(guān)鍵字:new energy;development;the present situation ;development and utilization;sustainable development;引言:能源問題已經(jīng)刻不容緩,減少碳排放讓世界目光聚焦新能源。 熱力學(xué)第一定律對于理想氣體的應(yīng)用?ct??理想氣體的熱力學(xué)能和焓—gaylussacjoule實驗gaylussacjoule實驗及其結(jié)果:實驗結(jié)果表明,理想氣體在自由膨脹的過程中,溫度不變,熱力學(xué)能不變。mol1cm?t??c?t?n對于純物質(zhì),加“*”。 k1比熱容 j?h?qp167。2. 在反向的過程中,用同樣的手續(xù),循著原來過程的逆過程,可以使系統(tǒng)和環(huán)境都恢復(fù)到原來的狀態(tài)而無任何耗散效應(yīng)??赡孢^程做的功最大。準靜態(tài)過程過程4的特點:無限多次的等壓膨脹,如果每次所需要的時間為無限長,系統(tǒng)在膨脹的每一時刻都無限地接近于平衡,這們的過程為準靜態(tài)過程,在準靜態(tài)過程中,pe?p。系統(tǒng)的熱力學(xué)能可以表示為 u?f(t,p,n)??u??u?du???dt????t?p???p???dp?t(6)如果把熱力學(xué)能看作是t,v的函數(shù) u?f(t,v,n)??u???u?du???dt???dp?t?v??v??t??u???u???t?t?p??v 顯然 ?167。如果使途徑ⅱ改變方向,從b?a,則該過程的 熱力學(xué)能的變化為??uⅱ。熱力學(xué)第一定律也可以表述為:第一類永動機是不可能造成的。在研究靜止的系統(tǒng)時(t = 0),如不考慮外力場的作用(v = 0),此時系統(tǒng)的總能量為熱力學(xué)能。熱力學(xué)第一定律就是包括熱量在內(nèi)的能量守恒與轉(zhuǎn)化定律:熱力學(xué)第一定律可以表述為:自然界的一切物質(zhì)都具有能量,能量有各種形式,并且可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,在轉(zhuǎn)化過程中,能量的總量不變。各種功的微小量可以表示為環(huán)境對系統(tǒng)施加影響的一個強度性質(zhì)與其共軛的廣度性質(zhì)的微變量的乘積。在熱力學(xué)中,除熱以外,系統(tǒng)與環(huán)境間以其它的形式傳遞的能量稱為功(w)(符號的規(guī)定:給系統(tǒng)做功為正)。(5)環(huán)狀過程 系統(tǒng)從始態(tài)出發(fā),經(jīng)過一系列的變化過程,回到原來的狀態(tài)稱為環(huán)狀過程。(2)等壓過程 系統(tǒng)從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2,在變化過程中壓力保持不變,始態(tài)壓力等于終態(tài)壓力,且等于環(huán)境壓力。如對于敞開系統(tǒng),系統(tǒng)的狀態(tài)可以寫成p,v,n1,n2,?的函數(shù)。狀態(tài)方程式的獲得:系統(tǒng)的狀態(tài)方程不以由熱力學(xué)理論導(dǎo)出,必須通過實驗來測定。這樣,系統(tǒng)體系的性質(zhì)就可以表示成系統(tǒng)的其它的性質(zhì)的函數(shù),即系統(tǒng)的性質(zhì)由其狀態(tài)而定,所以系統(tǒng)的性也稱為狀態(tài)函數(shù)。(3)相平衡:當系統(tǒng)不上一個相時,物質(zhì)在各相之間的分配達到平相的之間沒有凈的物質(zhì)的轉(zhuǎn)移。通常系統(tǒng)的一個廣度性質(zhì)除以系統(tǒng)中總的物質(zhì)的量或質(zhì)量之后得到一個強度性質(zhì)。這些性質(zhì)稱為系統(tǒng)的性質(zhì),系統(tǒng)的性質(zhì)可以分為兩類:(1)廣度性質(zhì)(或容量性質(zhì))其數(shù)值與系統(tǒng)的量成正比,具有加和性,整個體系的廣度性質(zhì)是系統(tǒng)中各部分這種性質(zhì)的總和。系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng):物理化學(xué)中把所研究的對象稱為系統(tǒng)環(huán)境:和系統(tǒng)有關(guān)的以外的部分稱為環(huán)境。熱力學(xué)第零定律是是確定系統(tǒng)溫度和測定系統(tǒng)溫度的基礎(chǔ),雖然它發(fā)現(xiàn)遲于熱力學(xué)第一、二定律,但由于邏輯的關(guān)系,應(yīng)排在它們的前邊,所以稱為熱力學(xué)第零定律。一個不受外界影響的系統(tǒng),最終會達到熱平衡,宏觀上不再變化,可以用一個狀態(tài)參量來描述它。只能預(yù)示過程進行的可能性,但不能解決過程的現(xiàn)實性,即不能預(yù)言過程的時間性問題。特點:首先,熱力學(xué)研究的結(jié)論是絕對可靠的,它所進行推理的依據(jù)是實驗總結(jié)的熱力學(xué)定律,沒有任何假想的成分。這些定律是人們經(jīng)過大量的實驗歸納和總結(jié)出來的,具有不可爭辯的事實根據(jù),在一定程度上是絕對可靠的。第二篇:物理化學(xué)課程教案 (500字)第一章 熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用167。但由于模型的粗糙,對稍微復(fù)雜的反應(yīng)的計算也不能和實驗相符,為了迎合實驗數(shù)據(jù),提出了幾率因子,但它又不能由碰撞理論本身得到。(1)幾個與能量有關(guān)的物理量的含義及相互關(guān)系Ec是發(fā)生有效碰撞時,分子的相互移動能在碰撞時的質(zhì)心連線上分量的閾值Ea = Ec + RT E0是活化絡(luò)合物的零點能與反應(yīng)物的零點能的差值,Eb是反應(yīng)物形成活化絡(luò)物時所必須翻越的能壘的高度。(對于n 分子的反應(yīng))kBTQ1nDrSQmD185。185。有兩種方法可以求出Kc# 1. 速率常數(shù)的統(tǒng)計力學(xué)處理由統(tǒng)計力學(xué)的知識,可以求出反應(yīng)的速率常數(shù)為kBTf3tfrfvABvE0k=exp()333NA633NB63h/2p(ftfrfvkBT)(ftfrfv)3[3N+3N7]式中活化絡(luò)合物的振動自由度為3(NB+NB)-7, 是因為一個引起活化絡(luò)合物分解的那個振動自由度已經(jīng)分離出去了。同時假定:導(dǎo)致生成產(chǎn)物那種不對稱的振動很弱,一次振動就可以使活化絡(luò)合物分解而生成產(chǎn)物。1.分子間的勢能與勢能面設(shè):原子A和雙原子B-C發(fā)生反應(yīng),當A靠近B-C時,由三個原子構(gòu)成的體系的勢能也會發(fā)生變化,要描述三個原子之間的距離,需要三個坐標(rAB, rBC, rAC),而描述三個坐標與勢能的關(guān)系需要四維空間, 這是無法用平面圖型來表示的, 為了說明過渡狀態(tài)的基本思路, 可以設(shè)想三個原子在同一條直線上, 這樣, 只需要兩個原子間距的標, 同時可以在平面圖上表示。Ep=Ep(R)原則上,可以由量子力學(xué)的計算得到,但計算過程頗難。概率因子167。pm247。或以求出阿侖尼烏斯公式指前因子所代表的實際意義是2230。pm247。若用代替,則上式可改寫成2230。=Ec+RT2232。dlnk(T)dT根椐實驗的活化能定義將上邊得到的反應(yīng)速率常數(shù)代入,可以得到E246。反應(yīng)閾能與實驗活化能和的關(guān)系Ea=RT2246。dCA2=k(T)CAdt和二級反應(yīng)的速率公式相比2230。231。兩邊除以L,使NA成為CAdCA22230。pM247。ec/kT=eEc/kT所以,有效碰撞的分數(shù)為q=e1/2ec/kT可以證明,兩種不同分子的有效碰撞在總的碰撞中占的分數(shù)亦為e 所以反應(yīng)的速率dNA**=2ZAA(ZAB)dt(一次碰撞消耗2個分子)22230。e231。erNpdAA2eer213212kT(1)ur()eredereckTprec/kT2230。在該速率間隔中(或能量間隔中)和其它粒子的碰撞的次數(shù)213212kT2NpdABur()erederpkT在上述碰撞中,滿足εr≥εr,又在反應(yīng)截面內(nèi)的碰撞次數(shù)為rer213212kT2NpdAB(1)ur()ereder242。微觀反應(yīng)與宏觀反應(yīng)之間的關(guān)系(有效碰撞分數(shù)的求算)如果研究一個分子和其它為數(shù)眾多的分子的相對速度,會有無數(shù)個相對速度,并呈現(xiàn)一定的分布,這種分布也可以用麥克斯韋速率分布公式表示,即dN(ur)m322mu=4pN()urexp(r)dur2pkT2kT將εδ=(1/2)μur2代入上式,可以得到相對動能的分布公式1dN(er)213212e=()edexp(d)NdedkT pkT上式的意義是,在單位體積中的N個分子中,一個分子和其它N1187。248。232。=231。d2dABAB232。 εr‘≥εc232。2m(vrcosq)179。碰撞參數(shù)描述了兩個分子可以接近的程度,兩個分子要發(fā)生碰撞的條件dA+dB=dAB20≤ b ≤2碰撞截面: sC=pdAB,凡是兩個分子落在碰撞截面內(nèi)才能發(fā)生碰撞。當A、B兩個分子在空間以速度vA,vB運動時,為了研究兩個分了的碰撞,通過坐標變換,可以把兩個分子的各自的運動變換為兩個分子重心的運動(質(zhì)量為M=mA+mB)和 質(zhì)量為m=(m1m2)/(m1+m2)的假想粒子以相對速度vr的相對運動。重點與難點: 反應(yīng)速率理論的基本假定和一些基本概念,基本結(jié)論:閾能,勢能面,反應(yīng)坐標,能壘高度,以及閾能,能壘高度等與活化能的關(guān)系等。上一章介紹了化學(xué)動力學(xué)的基本概念,簡單級數(shù)反應(yīng)的動力學(xué)規(guī)律和等征,復(fù)雜反應(yīng)的動力學(xué)規(guī)律,溫度對反應(yīng)速率的影響以及鏈反應(yīng)等,同時還介紹了反應(yīng)機理的一般確定的方法,在這一章中,主要介紹各種反應(yīng)的速率理論。雙分子的互碰頻率設(shè):要發(fā)生碰撞的兩個分子是球體,單位體積內(nèi)A分子的數(shù)目為NA,B分子數(shù)為NB,分子的直徑為dD和dB,則碰撞時兩個分子可以接觸的最小距離為dAB=(dA+dB)/2。而兩個分子的平均相對運動速度為vr= 碰撞頻率為8RTpm由此可以得到A,B分子的,相同分子之間的碰撞頻率為2ZAA=pdA2ZAB=pdAB8RTpmNANB8RTpm22NA=2pdA A、B兩個分子相互碰撞過程的微觀模型幾個基本概念:碰撞參數(shù):通過A,B兩分子的質(zhì)心,而與相對速率平行的兩條直線的距離RT2NApMAb稱為碰撞參數(shù)。1246。248。231。br247。dAB248。247。據(jù)此,定義反應(yīng)截面esr=pbr2=pdAB2(1c)er