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关于化学势的计算方法 金属、高分子、复合材料、无机非金属的性能比较

关于化学势的计算方法

材料科学技术(一级学科);材料科学技术基础(二级学科);材料科学基础(三级学科);材料组织结构(四级学科)  都可以查到。 简单地说明一下 一种物质A被添加到另一种物质B中,混合物的自由能G可以表示为:   G= XAGA+ XBGB+ ΔGmix   其中:XA和XB分别为物质A、B的含量,GA 和GB分别为物质A、B的吉布斯自由能。   而 ΔGmix=ΔHmix- TΔSmix   对于理想固溶体而言,系统中两物质的体积以及内能均保持不变,因此焓变为零,即ΔHmix=0,统计热力学给出混合熵的公式为:   ΔSmix=-R(XAlnXA+ XBlnXB)   因此,混合后系统的吉布斯自由能为:   G = (GA + RT lnXA) XA + (GB +RT lnXB) XB   物质A、B的化学势uA, uB就分别等于:   uA = GA + RT lnXA   uB = GB + RT lnXB   因此,混合后系统的吉布斯自由能可以用化学势表示成:   G= uA XA + uB XB   从微分学理解,化学势就是吉布斯自由能对成分的偏微分   uA=(ΔG/ΔnA) T,P,nB=常数   所以,化学势又称为偏摩尔势能。 1摩尔化学纯物质的吉布斯函数,通常用符号μ表示。如以G表示热力学系统的吉布斯函数,n表示系统中物质的摩尔数,则   对于多元系,以ni表示第i组元的摩尔数,则第i组元的化学势μi表示在温度T、压强E及其他组元的摩尔数nj不变的条件下,每增加1摩尔i组元时,系统的吉布斯函数的增量:   化学势在处理相变和化学变化的问题时具有重要意义。   在相变过程中,由于物质在不同组元间的转移是在恒温和恒压下进行的,故可以通过比较两相中物质化学势的大小来判断物质在各组元间转移的方向和限度,即物质总是从化学势较高的相转移到化学势较低的相。当物质在两相中的化学势相等时,则相变过程停止,系统达到平衡态(见相和相变)。   以μ 和μ分别代表第i组元在α相和β相中的化学势,则当   时,第i组元物质即由α相进入β相。当   时,两相中第i组元物质达到平衡。可见,物质在两相中的化学势不同,是发生相变的条件。   对处在恒温和恒压条件下的化学反应,可用化学势来标志化学反应自发进行的方向。如果多元单相系的化学反应在温度和压强不变的情形下进行,系统的总吉布斯函数的改变是   式中Δni为反应中各组元摩尔数的改变量。平衡态的吉布斯函数最小,则有ΔG=0,即   一般情况,化学反应可以写成   式中Ai代表反应物类型(即组元),vi代表反应方程中反应物的系数。正系数指生成物,负系数指反应物。此时Δni,满足下面关系   式中ε为任意无穷小量。于是平衡条件可以写成   如果条件(4)不满足,则平衡不成立,于是发生反应。反应进行的方向必使吉布斯函数减少,即   由此可知,如果   则反应正向进行(ε>0);如果   则反应逆向进行(ε﹤0)。由于μi在决定化学反应进行方向上的作用,故称它为化学势。   为什么生物系统中化学势可以用亥姆霍兹自由能? 化学势就是吉布斯自由能对成分的偏微分,化学势又称为偏摩尔势能。偏摩尔量都是系统的强度性质,强度性质在物理化学中也常可以写成偏微商的形式,比如温度T=dE/dS。若在恒压下将分子依次加入系统,为驱动其中每一个分子,需要完全相同的努力,此过程体积变大而系统的密度和压强保持不变,这样单个分子的热力学状态可以用吉布斯自由能G除以分子数N来恰当描述:μ=G/N,式中μ为化学势,N为分子的摩尔数。在低压下,液体或固体中或生物系统中,亥姆霍兹自由能F≈G,故μ≈F/N。

金属、高分子、复合材料、无机非金属的性能比较

说一说大致的特点
金属:刚性高,导电导热性好,耐老化,耐高温,尺寸稳定性好,比重大,成本高,不易加工成型,比较脆
高分子:韧性好,一般不导电不导热,尺寸稳定性差,耐高温性差,比重小,成本低,易加工成型
复合材料:一般指为了改善高分子上述某个性能而改性的材料,不同的复合材料有不同特点,如有的复合材料可导电等
无机非金属:一般指硅酸盐类材料,成本低,稳定性最好,最耐高温,成本低,比重介于金属与高分子之间,最难加工成型,最脆,易断裂。

什么是学科前沿

前沿是学科发展的关键,研究和解决前沿领域的问题,既可以带动学科内其他相关问题的解决,又可将学科向前推进,取得更大的发展。
判断准则:
1、具有重要基础文献集合。
2、存在主要研究问题共识。
3、在国际前沿有进展活力。

扩展资料:
各学科前沿技术
1、生物技术和生命科学将成为21世纪引发新科技革命的重要推动力量,基因组学和蛋白质组学研究正在引领生物技术向系统化研究方向发展。
2、信息技术将继续向高性能、低成本、普适计算和智能化等主要方向发展。纳米科技、生物技术与认知科学等多学科的交叉融合,将促进基于生物特征的、以图像和自然语言理解为基础的“以人为中心”的信息技术发展,推动多领域的创新。
3、新材料技术将向材料的结构功能复合化、功能材料智能化、材料与器件集成化、制备和使用过程绿色化发展。突破现代材料设计、评价、表征与先进制备加工技术,在纳米科学研究的基础上发展纳米材料与器件,开发超级结构材料、新一代光电信息材料等新材料。
参考资料来源:搜狗百科-前沿技术
参考资料来源:搜狗百科-前沿领域

博士学位论文类型:基础研究、应用研究、综合研究。这三种类型都是指什么,有什么区别,谢谢

基础科学研究(基础研究)是指认识自然现象、揭示自然规律,获取新知识、新原理、新方法的研究活动。主要包括:科学家自主创新的自由探索和国家战略任务的定向性基础研究;对基础科学数据、资料和相关信息系统地进行采集、鉴定、分析、综合等科学研究基础性工作。基础学科:数学、物理学、化学、天文、地球科学、生物科学;交叉学科: 工程科学、农业生物学、生物医学、信息科学 、能源科学、资源、环境与灾害科学、材料科学、空间科学、海洋科学;自然科学与人文社会科学交叉学科:心理学与认知科学 、管理科学。
  应用研究:
  指为获得新知识而进行的创造性的研究,它主要是针对某一特定的实际目的或目标。基础研究是为了认识现象,获取关于现象和事实的基本原理的知识,而不考虑其直接的应用,应用研究在获得知识的过程中具有特定的应用目的。
  ——具有特定的实际目的或应用目标,具体表现为:为了确定基础研究成果可能的用途,或是为达到预定的目标探索应采取的新方法(原理性)或新途径。
  ——在围绕特定目的或目标进行研究的过程中获取新的知识,为解决实际问题提供科学依据。   ——研究结果一般只影响科学技术的有限范围,并具有专门的性质,针对具体的领域、问题或情况,其成果形式以科学论文、专著、原理性模型或发明专利为主。一般可以这样说,所谓应用研究,就是将理论发展成为实际运用的形式。
  综合研究:
  综合研究是一个合成词汇;有综合和研究组成,在汉语中一般来说综合有三种意义;   1.把分析过的对象或现象的各个部分、各个属性联合成一个统一的整体。跟“分析”相对   2、不同种类、不同性质的事物组合在一起。如,综合治理、综合平衡、综合大学、综合艺术等。   3、作家围绕一个中心意念,加工、改造许多旧材料,使之揉合成一个新的有机的艺术形象的过程。   综合研究的一般概念是指在事物的研究过程中以把握整体的概念,全面的考虑各个部分之间的联系作为研究问题的原则。

某工程由A、B、C、D四个施工过程组成,每个施工过程划分成五个施工段,各施工过程流水节拍?

流水节拍既不相等也不成倍数,因此,这是个异节奏流水施工的试题。
异节奏流水施工的流水步距(K)为各流水节拍的最大公约数,即最大公约数[3,2,5,2]=1。
四个施工过程的专业工作队数目分别为:b1=3/1=3个;b2=2/1=2个;b3=5/1=5个;b4=2/1=2个;总数为:N=3+2+5+2=12个。
因此总工期为:T=(施工段数+专业队数-1)×流水步距+技术间歇=(4+12-1)×1+1=16天。
或:
计算流水步距:采用累加数列错位相减取大差法计算,施工段1:3 5 10 12;施工段2:3 5 10 12;施工段3:3 5 10 12;施工段4:3 5 10 12。K1.2=5;K2.3=5;K3.4=5。总工期为:(5+5+5)+(3+2+5+2)+1=28天。

流水节拍:
某个施工过程(或作业班组)在某个施工段上的持续时间。大小关系着投入的劳动力、机械和材料量的多少,决定着施工的速度和施工的节奏性。通常有两种确定方法,一种是根据工期要求,另一种是根据现有能投入的资源(劳动力、机械台班数和材料属)来确定。
流水步距Bij—两个相邻的施工队(组)先后进入第一个施工段进行流水施工的时间间隔,叫流水步距。 其数目取决于参加流水的施工过程数,如施工过程为n,则流水步距的总数为(n-1)个。

论文题目来源:生产实践、科学研究、社会实践、自拟 是什么意思???

研究方法里的一个判断
研究问题从哪里来:来自生产实践中的问题;科学研究中的问题--如数学、量子物理里的基础研究问题;社会实践--社会科学的问题来源(如税收什么的关系);自拟(研究者个人兴趣导向的问题)。