热力学系统定量化研究之二:边界热质传递过程分析

热力学系统通过边界实现与外界的热质传递,精确分析边界中热质传递过程,是研究系统内部参数变化规律的前提和基础.在热力学系统定量化模型及基本概念研究的基础上,讨论复杂边界分类、边界表达式、物量传递方式、物量传递过程分析、边界开放度熵判据、交换率熵判据等;作为应用,对麦克斯韦妖系统进行分析,提出热力学系统中"被动传递"、"促...     

热力学系统边界热质传递过程的促进传递过程分析及机理

热力学边界热质传递过程的促进传递(Facilitated Transport)可以强化热力学系统与外界的物量传递,进而影响系统内部的物量变化.提出热力学边界热质传递过程的促进传递和促进因子等概念,拓展边界热质传递过程的内涵,即促进传递过程是在边界内伴有可逆化学反应的强化传递过程,通过多个过程的耦合作用实现;讨论边界促进传递的分类和机理,并以质量促进传递过程为例分析促进传递过程.在传热学和热力学领域对促进传递过程研究应从传递机理、分析模型和应用等方面进行.     

边界热质传递过程的主动传递过程分析及应用

边界热质传递过程的主动传递(Active Transport)为由"低势"向"高势"的物量(包括质量、能量和信息等)传递,传递动力由边界内的其他能量(如化学反应等)或耦合作用提供,主动传递过程已经超越经典传热学和热力学的范围.基于Kedem分析方法,采用传热学和不可逆热力学理论相结合的方法研究边界热质传递过程的主动传递机理,提出耦合流、正耦合、负耦合和耦合程度等概念,并以两组分膜分离系统为例进行分析.     

北部湾大陆边缘地壳结构特征

文章利用天然地震的PS转换波研究了北部湾陆缘地区的地壳结构特征.PS转换波测量表明:本区地壳内部存在4个明显的转换界面:PSC、PSG、PSM、PSM1,分别代表上地壳、中地壳底界以及Moho面(下地壳底界)和上地幔顶部的第一转换面.计算结果表明,本区上地壳厚约12 km,中地壳厚约9 km,下地壳厚约11 km,Moho面深约32 km.地壳厚度(或Moho面深度)由海向陆变厚(或变深),由内陆的灵山到海陆交界处的北海、合浦,Moho面深度(或地壳厚度)由34 km变为30 km左右.PS转换波测深结果还表明,本区内NE向钦防-灵山断裂、合浦-博白断裂以及NW向小董-合浦断裂向深部延至中地壳,属壳断裂性质.北部湾陆缘地壳性质上仍为陆壳,由陆向洋明显减薄,北部湾盆地发育于这一减薄陆壳的前缘,是由地壳进一步伸展减薄所形成的.     

浙江中生代浅成热液金银成矿系统的自组织与耗散结构

浙江中生代浅成热液金银矿床多具明显的热液蚀变 (矿化 )分带—自组织结构。通过对围岩蚀变—矿化过程中的W /R(水 /岩 )比值、元素的带出 (λ)量[EO(I)A] ,熵变 (ΔS)、成矿成岩时差(Δti)和S°298/di(标准熵 /离子密度 )比值、盐度 (St)、P(压力 )、fs2(硫逸度 )和fo2(氧逸度 )、δ18OH2O 和δD、206Pb/204Pb和207Pb/204Pb值等变化的研究 ,表明浅成热液金银成矿系统是一个非平衡 (距热力学平衡态有一定距离 )的开放系统 ,矿床都是在开放环境下成矿流体通过能量的不断耗散并与围岩发生物质交换的一种自组织过程中形成的 ,具耗散结构的特征。一般W/R、EO(I)A和Δti与S°298/di∝MSOD(成矿系统开放程度 )。也就是说 ,围岩蚀变 -矿化过程中W /R比值、元素的带出(入 )量和Δti与S°298/di比值及ΔS值较大 ,一般成矿系统的开放程度也较高 ,成矿一般也较有利     

企鹅珍珠贝一体两用育珠技术试验研究

2009年3月至2010年10月进行企鹅珍珠贝游离珍珠植核手术,6个月后进行附壳造型珍珠再植核手术,附壳珍珠养殖育珠时间12个月,游离珍珠18个月。结果表明:经过术前麻醉处理的珍珠贝容易开口,方便植核手术,提高作业效率;使用特制可调式送核针可以达到核片同送,减轻手术创伤;附壳珍珠培育实验组成活率、商品珠率分别为(82.2±2.6)%与(69.9±4.7)%,比对照组分别提高了11.5%和18.6%(p值<0.05);游离珍珠培育实验组对照组的成活率、留核率与商品珠率分别为(31.8±1.9)%、(20.0±1.5)%与(38.8±2.6)%,实验组留核率与商品珠率比对照组分别提高了10.9%和13.4%;对企鹅珍珠育珠贝进行一体两用技术育珠试验,企鹅珍珠贝适合培育附壳造型珍珠,但不适合培育游离珍珠。     

某些微量元素与人体健康的关系

人类是大自然的产物,是由多种元素组成的生命体,同时又是各种化学反应密切配合的体系。人体与外界环境存在着物质和能量的交换。人类生存需要各种常量元素和微量元素,维持人体正常机能所必需的Fe,Cu,Zn,Sr,F,I,Se,Si等微量元素,无论缺乏或过量都会导致人体产生疾病;而Cd等无生物功能作用的微量元素,对人体只能有毒害作用。     

建平地区太古宙变质杂岩构造变形及演化特征

建平地区太古宙变质岩石发育,地质构造复杂。近年研究表明:区内太古宙变质杂岩是由多期变质、变形的中酸性深成侵入岩和少量上壳岩组成,可划分出变质上壳岩组合、叶柏寿片麻岩、斜长片麻岩和二长片麻岩4个岩石单位。本文主要对区内太古宙变质杂岩的构造变形及构造演化进行讨论,初步确定了早期韧性变形阶段(鞍山期划分4个变形幕)和晚期脆性变形阶段(印支—燕山期)。构造层次由早期深部层次向晚期浅层演化;其变形由流动机制—压扁机制—弯曲机制—韧性剪切机制到剪切破裂机制的演化。     

翡翠贻贝形态性状对软体部质量的影响

随机选择200个湛江南三岛翡翠贻贝野生个体,测量壳长(SL)、壳宽(SW)、壳高(SH)、韧带长(LL)和软体重(EW)等5个性状,计算性状间的相关系数,采用通径分析方法计算以壳性状和韧带长为自变量对软体重作依变量的通径系数、决定系数。结果表明:壳长、壳宽、壳高、韧带长与软体部质量相关极显著(P<0.01)。壳长对软体部质量的直接影响最大,壳高对软体部质量的直接影响次之;与壳长和壳高相比,壳宽、韧带长对软体部质量的直接影响较小。采用逐步回归分析方法建立了以壳长和壳高为自变量估计软体部质量的多元回归方程:YEW=-39.287+0.466XSL+0.994XSH,为翡翠贻贝选种提供了理论依据和测度指标。     

软体动物贝壳中的有机质研究进展

软体动物贝壳一般由方解石或文石等 Ca CO3矿物 (无机相 )和少量有机质 (matrix)组成。贝壳被认为是由有机质调节而形成的 [1] ,因此对壳中有机质的研究是了解贝壳形成机理的关键 ,自1 972年 Crenshaw[2 ]首次用温和的去钙化剂 EDTA去钙化后 ,使壳中有机质大分子部分或完整地保留下来 ,开创了有机质研究的新领域 ;最近几年 ,对贝壳分子生物学的研究使人们对贝壳中有机质的成分和功能有了更深一步的了解。对壳中有机质的研究为人们进一步提高养殖珍珠的质量、珍珠改色及利用贝壳形成原理研制高级的有机 -无机复合材料提供了充分的依据 [3…     

地质科普知识名称介绍

为了普及国土资源科学知识,我们将分期介绍国土资源名称,以便您看到地质景观时参考,从而获得更多的地球和地质知识. 地壳:是地球硬表面以下到莫霍面之间由各类岩石构成的壳层,地壳厚度差异很大,在大陆上平均厚度35km,在大洋下平均厚5km.地壳是指地球表面的刚性外壳,属于岩石圈的上部,由沉积壳、花岗质壳层与玄武质壳层组成.地壳的组成可以从元素、矿物、岩石三方面来说明.     

高分辨率η坐标模式对四川降水个例对比数值试验

在原η坐标模式基础上,利用1995年8月23日和1998年4月28日四川西部两次强降水过程为例,通过改变水平分辨率和具有不同分辨率的地形资料,以及固定边界、单向影响嵌套边界,进行了一些数值试验。结果表明:(1)较低水平分辨率的η模式,采用较高分辨率的地形资料不一定能改善预报结果;(2)具有较高水平分辨率,并引入较高分辨率的地形资料,以及单向嵌套侧边界的η模式,对预报结果有较明显的改进     

山东省济宁市地下水质模拟及其污染趋势预测试验研究之二

一、地下水水质模拟区水流与水质预测数学模型(一)水文地质模型的概化1、模拟区边界类型的划分1):模拟区东南部以老运河为界,用边界 L_1表示,视为定水头、定浓度补给边界,定为第一类边界;在计算中,水位与浓度采用同期(枯水期)多次测量结果之算术平均值。自县鱼种场向西北至红旗五金电镀厂一线,以边界 L_2表示,该边界为两个地下水降落漏斗之间的分水岭,并靠模拟区一侧。由于邻近分水岭,地下水仅来自分水岭微量通过其进入模拟区,故视为弱透水边界。自红旗五金电镀厂向西北至电厂宿舍一线,     

九孔鲍养殖群体与野生群体杂交一代生长比较

利用九孔鲍(Haliotis diversicolor supertexta)汕尾养殖群体(BD)和深圳野生群体(YS)进行群体间杂交及群体内自繁,获得YS♀×BD♂、BD♀×YS♂、BD♀×BD♂和YS♀×YS♂4个组合的F1代,对其卵径、受精率、幼体附着率、幼体变态率,以及40、70、100、160、220、280日龄幼鲍的存活率及壳长、壳宽等进行比较。结果表明:野生群体卵径比养殖群体大12.14%,差异极显著(p值<0.01);受精率、附着率、变态率,杂交组显著大于自繁组(p值<0.05);杂交组在幼体存活率、稚贝主要生长性状与自繁组相比均表现出不同程度的杂种优势,幼鲍存活率平均杂种优势变化范围为(14.89±3.60)%～(43.00±2.15)%,壳长平均杂种优势变化范围为(5.18±1.46)%～(18.52±2.12)%,壳宽平均杂种优势变化范围为(6.17±1.09)%～(16.72±1.26)%,体质量平均杂种优势变化范围为(9.86±1.25)%～(12.55±1.26)%;通过野生群体与养殖群体的杂交育苗能提高九孔鲍的经济性状。     

日地关系与地球磁场及有关地质变动的讨论

太阳风的质量外流率不是固定不变的，目前太阳风的质量外流率是１０－１４Ｍθ／ａ（Ｍθ为太阳现在的质量），在１０４ａ的幼年时期，太阳风的质量外流率为１０－５～１０－６Ｍθ／ａ。因此在天文演化阶段，地球与太阳的距离比现在更近，受太阳风的作用更为强烈。对作差异旋转的地球内核而言，地质时期的太阳辐射量变化可以影响核幔角动量交换、电磁耦合和内核振动，控制核幔边界的能量交换过程，造成超级热幔柱的形成与喷发。这是天文周期与地质旋回一一对应的原因。对地球内核差异旋转的原因进行了讨论，认为它是重力分异和液核对流的结果     

壳寡糖对吉富罗非鱼幼鱼生长性能、非特异性免疫及血液学指标的影响

用添加质量分数0.00(对照组)、0.10%、0.30%、0.50%和0.70%壳寡糖的饲料饲喂初始体重(3.81±0.23)g的吉富罗非鱼幼鱼(Oreochromis niloticus)10周,研究不同浓度壳寡糖的添加对吉富罗非鱼幼鱼的生长、非特异性免疫功能以及血脂指标的影响。结果表明:与对照组相比,在4个不同浓度添加组中,添加质量分数0.50%壳寡糖能显著提高幼鱼的增重率(P<0.05)、特定生长率(P<0.05),并降低饲料系数(P<0.05);添加质量分数0.3%和0.5%壳寡糖能显著提高幼鱼抗嗜水气单胞菌感染的能力(P<0.01);添加质量分数0.10%、0.30%、0.50%壳寡糖能显著提高幼鱼血清中碱性磷酸酶活性(P<0.05)。同时,各浓度的壳寡糖均能明显提高幼鱼血清中溶菌酶和超氧化物歧化酶活性以及抗嗜水气单胞菌感染的能力(P<0.05),并降低幼鱼血清中总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平(P<0.05)。在本实验条件下,添加壳寡糖可提高吉富罗非鱼幼鱼生长性能、饲料利用率、非特异性免疫功能和调节血脂水平,添加量以质量分数0.30%~0.50%为宜。     

企鹅珍珠贝附壳珍珠的培育

以7种聚乙烯塑料核型为珠核,正常壳形与二壳隆起的畸形企鹅珍珠贝为手术贝,培育附壳珍珠。养殖6个月,结果表明:壳形正常的育珠贝成活率为73.3%～93.8%,成珠率55.0%～82.0%;畸形贝成活率为60%,成珠率53.3%。统计分析表明:珠核高度是影响育珠贝成活率和成珠率的主要因素,珠核越高,育珠贝成活率和成珠率越低。畸形贝与正常壳形贝成活率和成珠率存在极显著差异(P<0.01),畸形贝不宜用作手术贝。     

多级次地下水流系统的最小能耗率原理初探

20世纪60年代初期，Tóth基于定水头上边界条件推导出解析解，得出多级次地下水流系统，是水文地质学里程碑式的突破，成功地解决了一系列理论和实际问题。但Tóth解析解存在的缺陷也长期沿袭:单纯重视数学模拟而忽视物理机制；将地形控制地下水位看成是普适性规律；忽视给定水头上边界数学模拟的失真。这些缺陷，尤其是忽视物理机制探究，不仅妨碍Tóth理论自身发展，而且导致地下水流系统理论尚未被国际水文地质界普遍接受。参照河流动力学中应用的最小能耗率原理，类比提出地下水流最小能耗率的表达式。基于已有的通量上边界地下水流模式数值模拟结果，进一步探究物理机制，归纳得出地下水流系统遵循最小能耗率原理的结论。      

珠母小核果螺形态结构的系统观察

对珠母小核果螺 [Drupella margariticola （Broderip）] 的外部形态和内部结构进行系统观察.结果表明：珠母小核果螺壳高12.92 - 31.74 mm,平均26.17±4.31 mm,壳宽8.10 - 18.46 mm,平均15.34±2.48 mm,螺体质量0.36- 5.30 g,平均2.99±1.14 g;消化系统由口、吻、嗉囊、食道、胃、肠、直肠及肛门等消化道,以及唾液腺、食道腺和肝脏等消化腺组成;成螺肉食性,摄食时将吻伸出,吻管内有齿舌,齿舌上有齿3 列,每列有齿3 枚,对称排列,齿式1.1.1,齿舌在齿舌软骨表面产生运动,切刮食物;雌雄异体,外形上难以区别,雄性生殖系统由精巢、前列腺、储精囊、输精管和阴茎组成,雌性生殖系统由卵巢、输卵管、蛋白腺、缠卵腺、交接囊和阴道组成.     

青藏高原东南缘腾冲地块新生代玄武岩地球化学特征及其地幔源区性质

腾冲地块位于青藏高原东南缘,是全球特提斯—喜马拉雅构造域东部的重要组成部分,自新生代以来构造活动频繁且岩浆作用强烈,其中广泛发育的新生代玄武岩是研究现今地幔岩石学性质的良好对象。通过研究腾冲地块新生代玄武岩的主、微量元素和Sr-Nd同位素特征,以及其中橄榄石斑晶的地球化学成分,探讨腾冲地块现今地幔源区特征。结果表明:腾冲地块新生代玄武岩富集轻稀土元素和大离子亲石元素,并且富集Th、U、Pb、Zr、Hf,而亏损Sr、Eu,具有高N(~(87)Sr)/N(~(86)Sr)值(0.705 964~0.706 277)和较低N(~(~(143))Nd)/N(~(144)Nd)值(0.512 416~0.512 467),没有受到明显地壳物质的同化混染作用,反映岩浆源区是富集型地幔,其形成过程可能与洋壳俯冲作用有关;橄榄石斑晶晶形较好,具有较低的Fo值、Ni含量以及变化较大的w(FeO)/w(MnO)值,这是受到了早期橄榄石分离结晶和部分熔融的影响;玄武岩的CaO、MgO、FeO含量和w(FeO)/w(MnO)值表现出富硅辉石岩熔体的特征,FC3MS参数为0.84~1.17,指示其地幔源区主要由辉石岩组成,形成可能与洋壳俯冲和硅酸盐熔体交代作用有关。