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NaCl宏观物态方程的理论研究

NaCl宏观物态方程的理论研究朱宰万吴宝嘉邢祥文(延边大学师范学院物理系延吉,133002)摘要运用实验误差理论常用的“最小二乘法”数学技巧,利用NaCl室温(t=25℃)压缩的实验资料(ΔV/V0~p关系),即N=35个抽样数据[1],并借助于电子计算机的大量运算,精确地求得推广的Bridgman型等温压缩状态方程.数值计算的结果表明,得出的物态方程较Bridgman方程[2]和Anderson方程[3]更符合实验结果.关键词状态方程;NaCl等温物态方程;最小二乘法分类号O411.1物态方程通常是指物体的压强p、体积V和温度T之间的函数关系,即p=p(V,T)称为压强方程.有时除上述关系外,还将内能E=E(V,T)称为能量方程.著名的VanderWals非理想气体物态方程(1873年),Grüneisen固体物态方程(1926年)和Murnaghun等温物态方程(1944年)就是其例.近代自然科学和工程技术中的大量实际问题,...  (本文共7页) 阅读全文>>

《物理学报》2016年23期
物理学报

基于比热的完全物态方程

在热力学中,一个封闭体系的完全物态方程指由两个状态量为自变量所确定的一种函数关系,由这个关系能够导出所有其他热力学量之间的关系.比如亥姆霍兹自由能F表示为体系的比体积v和温度T的函数F(v,T)时,就是这种完全物态方程.但是这种完全物态方程至今没有实际计算的表达式.我们以等温压强函数pT(v)和建立在德拜模型基础上的定容比热函数Cv(v,T)为基础,建立了一个有具体函数表达式的完全物态方程.用这种完全物态方程对几种固体金属材料进行了实际计算,所导出的热力学状态量和物性参数,与实验测量能够比较好地符合.这种完全物态方程在高温高压物理领域具有一定的应用价值.1引言对于一个封闭体系而言,热力学上的完全物态方程是指由两个状态量所确定的一种函数关系,这种函数关系能够导出所有其他热力学量之间的关系.可见完全物态方程是一种能够全面表征物质系统热力学性质的方程.在高温高压物理领域,体系的压力和温度的变化范围常在几百GPa和几千K之内,对体系的热...  (本文共6页) 阅读全文>>

《航天器环境工程》2010年05期
航天器环境工程

两种物态方程在超高速碰撞数值模拟中的比较

0引言随着人类空间活动的日益频繁,散布在太空轨道上的大量空间碎片对在轨航天器的安全构成了很大的威胁,因此需要了解空间碎片超高速碰撞形成的碎片云的动力特性,以便为航天器的防护研究提供参考。光滑粒子流体动力学(Smoothed ParticleHydrodynamics,SPH)方法是一种纯粹的Lagrange粒子方法,适合于计算空间碎片的超高速碰撞问题。1993年,Libersky等人[1]率先将材料强度效应引入SPH方法,成功进行了超高速碰撞数值模拟。Randles[2]在此基础上引入了守恒光滑解和边界条件,得到了超高速正碰撞和斜碰撞的合理图像。Hiermaier等人[3]对不同材料的超高速碰撞碎片云作了模拟。在国内,贾光辉等人[4]使用LS-DYNA软件中的SPH方法作了超高速碰撞数值仿真分析,结果表明SPH方法可以应用于超高速碰撞的贯穿机理研究。徐金中等人[5]利用SPH方法对超高速碰撞问题进行了大量数值模拟研究,给出了超高...  (本文共6页) 阅读全文>>

《大学物理》1986年06期
大学物理

非理想气体物态方程

本文将采用一种较简单的方法推导非理想气体物态方程. 为简单计,我们讨论化学纯的非理想气体.设气体含有N个分子,气体的能量为 式中第一项代表分子的动能,第二项代表分子的势能,其中ri,为分子i与分子j之间的距离。为了求出物态方程,需要求出配分函数Z (2)式积分比较复杂,我们仿照电学中处理检验电荷在其它带电体所形成的电场中运动的办法,假设每一个分子均在其它N—1个分子所形成的等效势场中运动.对于第i个分子,它在这一等效势场中的势能为ф(ri),ф.(ri)只与第i个分子位置有关,与其它分子位置无关.做上述考虑后(2)式写成 对动量积分部分在处理理想气体分子时已处理过了,直接引用,(3)式可以写成其中 考虑分子间强大斥力作用,(5)式积分值只有在(V-V0)范围内不为零,V0是系统中一个分子由于其他分子的斥力作用而不能进人的空间.引人一个平均势能一只对V。以外的空间求平均)替代上式中外(r),则(5)式成为 z·一【(*一r。)e-...  (本文共2页) 阅读全文>>

《信阳师范学院学报(自然科学版)》1989年01期
信阳师范学院学报(自然科学版)

低温下电子对物态方程的热贡献

我们将电子对压强、比能的贡献取为: _/bZ\。/BT\ P,。=Pg (---A)ICCh\”t) / b‘A。。/ PT\ E,。=!---if n c h【R= ) “””\6/““““““\h/ din日 g””’--------- b,日是白Thomas-Fermi模型的数值结果确定的数。 本文讨论这样取的理论根据。 +# 处于高温高压下的金属材料,已不存在晶体结构,材料原子中的外壳电子结构也遭到了破坏。为使问题简化,假定由有限个与固体物理中元胞法的Winier-Sitz元胞等当的压缩形球原子充满了整块材料占据的空间,将对整块材料的讨论转化为对一个球形压缩原子的研究。 考虑原子序数为z、半径为r。的球形压缩原子。设核不动,在距离核为r的地方电子及核产生的势为V(r).原子中单电子的能量为 _P‘ E=f=一eV(r)(二) “Zm P一电子的动量 m一电子的质量 e一电子的电荷 将原子中的电子视为完全简并的Fermi—...  (本文共14页) 阅读全文>>

《信阳师范学院学报(自然科学版)》1989年03期
信阳师范学院学报(自然科学版)

作物态方程的自由体积理论

作物质的高压高温下的物态方程,如果压强、温度极高,物质的固体晶格结构完全破坏,采用Thomas—Fermi模型是十分合适的,其结果也是与实验符合的。如果压强,温度不是十分高,可利用固体理论或用静压实验、动力压缩实验的办法确定物质的物态方程,其结果也是与实验符合的。但如果在动力压缩实验达不到,Thomas Ferml理论下椎又不合适的区域该怎么办?这个区域一般可称为过渡区。实用上多采用两种方法,其一,将*homas一Ferm i的数值结果与用动力压缩实验给出的物态方程的数值结果同时画在坐标纸上,中间的过渡区用曲线尺光滑的连起来,从连的曲线上读出要用的数据,当然这种方法给出的结果带有相当的随意性,其二,利用所谓自由体积理论作所谓过渡区的物态方程,所作结果表明,用动力压缩数据给出的物态方程、用自由体积理论作出的物态方程,与用Thomas一Fermi理论作出的物态方程可以密接,在大范围内的数据间可自洽这种办法,当然比第一种办法要好。 所...  (本文共6页) 阅读全文>>