天然饱水条件下黄铁矿氧化过程的热力学探讨

本文从化学热力学角度讨论了黄铁矿在低温低压条件下通过化学作用氧化的历程,指出了决定黄铁矿氧化速率的步骤是黄铁矿的溶解作用,并对一实际水样进行了化学反应的平衡分析     

针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸行为与热力学研究

采用批量振荡吸附平衡法设计针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸试验,对比研究了针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸行为,并考察了不同K+浓度的溶液对蒙脱石吸附菲的影响,比较分析了线性吸附模型和Freundlich吸附模型描述矿物吸附等温线的准确性,并从吸附热力学角度探讨了矿物的吸附机理。结果表明:针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸均表现出明显的非线性和解吸滞后现象;相对于线性吸附模型来说,针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸更符合Freundlich吸附模型;与蒙脱石相比,针铁矿对菲的吸附更为显著,且具有更好的稳定性;溶液中软阳离子K+的存在使蒙脱石对菲的吸附能力得到显著提高;菲在蒙脱石和针铁矿上的吸附过程是一个自发放热,同时伴随着熵值减小的过程;随着温度的升高,蒙脱石和针铁矿对菲的吸附能力均减弱。     

水溶液中各化学组分可能存在式形分配及Eh值的计算方法

本文在参阅Crerar D.A.等人的资料的基础上,比较系统地论述了水溶液中各种化学组分可能存在形式分配及Eh值的计算方法。文章从对施实计算所需的原始数据的说明开始,主要从以下几个方面说明了计算方法:1.热力学问题的数学描述;2.问题的数值解;3.活度系数的校正;4.迭代步骤;5.Eh值的计算。文中以华清池温泉水化学分析资料为例,分别给出了此资料在12℃和42℃时的计算结果。由于分析技术和计算方法的误差,Eh值的计算结果存在一定的偏离,这也可能是由于给定温度下水中某些组分间存在着非平衡而引起的。     

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.     

Thermodynamics of coherent phase transformations in nonhydrostatically stressed solids

It is shown that in diffusionless coherent first-order phase transformations in stressed solids an energy-momentum tensor appears in the role of a chemical potential. A thermodynamic equilibrium condition is derived in terms of this tensor from balance relations and a dissipation inequality, and its use in formulating linear phenomenological relations for irreversible phase transformations in nonhydrostatic systems is pointed out.     

1970-2000年中国近地层大气热力增强的气候效应

中国区域1970-2000年622个气象观测台站资料EOF分析显示,气温的上升导致中国大部分地区饱和水汽压差呈上升趋势,大气热力强度增加,风动力明显减弱.内蒙中部以南至长江中游以北区域是大气热力增强最为敏感的地区.气温升高导致这一区域大气"干燥力"增强,区域蒸发潜力下降速度低于其他地区,气温的上升对低云覆盖产生一定程度...     

IMPROVEMENT OF A GLOBAL SPECTRAL MODEL BY INTRODUCING THE SECONDLAW OF THERMODYNAMICS*

The second law of thermodynamics has never been taken into account in the traditional hydrodynamics and numerical weather prediction models,which is a serious oversight in the history of mechanics.Introducing the thermodynamic irreversibility into the hydrodynamic systems,the theory and method proposed in this study would not only lead the outputs of a numerical weather prediction model to noticeable improvement,but lead the structure of hydrodynamics to deepgoing transformation.     

SYNERGETICS IN GEOLOGY地质学中的协同学

协同学作为自组织的一般理论包括了一大类自然现象,而并不局限于热力学的情态。热力学结构和热混沌仅仅是存在极性的一种形式。在发生结构自组织之初,形成了许多涨落。当系统远离平衡时,长程关联的振幅最初很小,后来增大。结果是,从众多的涨落中涌现出一个涵盖整个系统的涨落。协同学的这个论点从一种完全不同的视角来描述无机世界。包括地质学物体在内的各类无机物体应该被看成是变异选择的突变和产物,这种变异选择是按照达尔文的逻辑规划来实现的。大自然往往,然而并非总是以分形的形式展示出来,后者可以划分为"正确的"和"不正确的"两种分形形式。结晶格子是正确分形的实例,其单位晶胞具有不同尺度的重复性。我们的行星则是不正确分形这一类自然分形。如果我们将"隶属"视为分划结构的一种规律,那么人们必须将大、小构形的岩石圈看作是一种分形结构。从逻辑上讲,整个地质学的现实应该代表无机物质协同自组织的分形产物。地球和Benard对流结构一样,是一种多阶段的对流系统;在前者之中一个水平上的对流启动了另各一个上覆水平上的对流。这个形成结构的对流的原理表现在大、小尺度上,比如,它构成了矿床形成中的流体化理论的基础,后者也包括协同学的其他理论。按照这一理论,沉积岩的沉降伴随有扩张的流体饱和带的形成。流体以沉积断面上部中的水-碳氢化合物组分及其下部中的水-碳酸盐与矿石组分为代表。在随深度而增高的温度影响下,流体被加热,并且建造内的压力异常增大,因而加热了的流体穿透到断面的较高水平。上升的流体是强有力的热载体,它们使上覆沉积岩经过显著的增补加热而产生对流机制,并且大大地加速了它们的后生转变。     

Calcite–dolomite geothermometry in the system CaCO3–MgCO3–FeCO3: an experimental study

Abstract An experimental study of the system CaCO₃–MgCO₃–FeCO₃ was undertaken in order to calibrate the iron correction to the calcite–dolomite geothermometer, which is based on the solubility of magnesium in calcite in the assemblage calcite + dolomite. The experiments, at 450°C and lower temperatures, resulted in products with a very small grain size and incomplete equilibration. However, application of a carefully-devised automatic data processing algorithm to analyses of the phases in experimental charges, combined with a thermodynamic analysis, results in geothermometer diagrams which should be preferred to previous theoretical predictions.     

一种快速制备不同含水饱和度岩石试样的方法

岩石的含水饱和度对其力学参数有着较大的影响,针对目前关于制备不同含水饱和度岩样普遍存在着精度低、时间长、岩样含水分布不均匀等问题,根据化学-热力学原理,提出一种快速有效制备不同含水饱和度岩样的方法。该方法通过调节放置有岩样的恒湿负压环境的湿度,从而精确控制岩样最终稳定时组分水的逸度,以致控制岩样最终的含水饱和度。由于恒湿环境中水蒸气的逸度是恒定的,当环境中水蒸气的逸度与岩样中组分水的逸度不同时,外界恒湿环境中的水蒸气与岩样中组分水形成逸度差,当环境中水蒸气逸度小于岩样中组分水的逸度时,岩样中组分水渗出;反之,则水渗入岩样,最终岩样中组分水的逸度达到与外界恒湿环境相同的状态,制得相应含水饱和度的岩样。岩样是放置在负压环境中制备的,在负压环境中岩样孔隙中的空气减少,水蒸气在岩样中的渗透加快,从而缩短了岩样达到稳定的时间。根据气液平衡原理,岩样稳定时,岩样各个部分组分水的逸度相同,因此,制得的岩样含水分布均匀。