毛竹竹材几个热力学特性参数的测试与分析

采用闪光法和比较法及直线法分别测量了毛竹竹材沿垂直竹纤维方向的几个热力学特性参数:热扩散率α、比热Cp及竹材密度ρ, 并根据公式λ= 418.68 α Cp ρ得出其另一个重要的热力学特性参数--导热系数λ.结果表明:竹材的热扩散率α与竹材生长的方向和高度的关系不大;导热系数λ、热扩散率α、比热均Cp在温度为70℃左右时具有最大值.这一结果对竹材的热处理加工具有一定的指导意义.     

磺酸盐表面活性剂与疏水缔合聚合物作用的热力学

采取物理涂敷的方式将疏水缔合聚合物（HAWP）直接涂敷到硅胶表面制备了HAWP涂敷硅胶固定相。对该固定相的元素分析结果表明HAWP被成功的涂敷到了硅胶表面。分别用蒸馏水、不同矿化度的试液作流动相,测定了不同碳数的单链苯磺酸盐、萘磺酸盐和双链苯磺酸盐在该固定相上的色谱保留参数, 并对不同种类磺酸盐类表面活性剂和固载疏水缔合聚合物间的相互作用进行了热力学研究。结果表明,在蒸馏水溶液中,疏水缔合聚合物处于舒展状态,与磺酸盐表面活性剂之间的相互作用主要表现为疏水效应和位阻效应的竞争;在盐水溶液中,疏水缔合聚合物处于收缩状态,与磺酸盐表面活性剂之间的相互作用主要表现为疏水效应,且盐水的矿化度越高,HAWP收缩越严重,与磺酸盐之间的疏水效应也就越小。     

温室主动蓄放热-热泵联合加温系统热力学分析

主动蓄放热-热泵联合加温系统加温和节能效果显著,在温室加温领域应用前景广阔,但系统技术参数及工艺仍有待优化。该文通过对系统进行能量平衡和可用能(Exergy)分析,得出系统及各组件的性能系数、可用能损失、损失比和可用能效率,以此为依据对系统进行性能评价和优化。试验结果表明:系统平均1 d中集热和保温阶段可用能损失总量为9.77×104 kJ,可用能效率为48.7%;可用能损失最大、可用能效率最低的组件是主动蓄放热装置,其次是热泵装置、循环水泵和蓄热水箱,其可用能损失比分别为78.7%、8.3%、7.7%、5.3%,可用能效率分别为25.6%、38.3%、75.0%、88.2%。就整个系统而言,最需要进行技术优化的是主动蓄放热装置与热泵装置,可用能损失主要由有限温差传热引起,降低传热温差、减少有限温差传热过程以及改进生产工艺是优化的重点。试验期间系统的集热效率为89.0%~100.5%,热泵装置制热性能系数(coefficient of performance,COPHp)达5.48~6.08,性能远远高于传统太阳能热水系统以及水、地源热泵。该研究为温室加温系统性能评价和优化设计提供思路。     

超声提取地木耳中多糖动力学及热力学分析

为优化地木耳多糖提取途径,以超声波辅助提取地木耳中的多糖,对其提取过程的动力学及相关热力学进行了研究。探讨了料液比、功率和温度对多糖提取过程的影响,并对其动力学模型进行了验证;通过Arrhenius方程计算多糖提取过程的活化能Ea及热力学参数ΔH、ΔS和ΔG。结果表明:动力学模型能够很好地描述多糖的超声波提取过程,提取过程的活化能Ea=86.59 kJ/mol,指前因子A=2.320 3 mL/(mg·min);地木耳多糖超声提取过程中的热力学参数ΔH、ΔS均大于0,表明该提取过程是一个吸热熵增加的过程;ΔG0,说明操作温度下多糖的提取过程是一个自发过程。     

名山县蒙山茶园土壤各粒级组分对K~+吸附-解吸特征的影响

以名山县蒙山茶园紫色土为对象,用物理方法将蒙山茶园紫色土分成粒径大小不同的土壤组分(≤0.002mm,0.02～0.002mm,0.2～0.02mm,2～0.2mm),分别通过动力学和热力学方法研究它们对K+的吸附-解吸行为。结果表明:紫色土不同粒级组分对K+的吸附量表现为小于0.002mm>0.02～0.002mm>原土>0.2～0.02mm>2～0.2mm,而解吸量则呈相反的规律。用Elovich方程、双常数方程、抛物线扩散方程及一级扩散方程分别对K+的吸附-解吸动力学数据进行拟合,并用Langmuir、Freundlich和Temkin热力学方程对等温吸附过程进行拟合。原土及各粒级组分K+的吸附量均随K+初始浓度的增大而增大,但各粒级组分吸附量大小关系各不相同,K+均向最小粒径富集。运用动力学方法,原土和各粒径组分对K+的吸附特性均用Elovich吸附方程拟合最佳,原土和各粒级组分对K+的解吸特性均用Elovich解吸方程拟合效果最佳。运用热力学方法,原土和土壤各粒级组分以及分别去除有机质和游离氧化铁后对K+的吸附特性均用Freundlich吸附方程拟合效果最佳,原土和土壤各粒级组分以及分别去除有机质和游离氧化铁后对K+的解吸特性均用Freundlich吸附方程拟合效果最佳。     

单板干燥过程的热力学研究进展

在胶合板和单板层积材的生产过程中,单板干燥是一个重要的步骤。为了系统理解和改进单板的干燥工艺,文中从单板干燥机在干燥过程中的能量分析以及单板在干燥过程中所发生的传热传质现象2个方面对单板干燥过程中的热力学现象进行了综述,明确这2方面的热力学分析可以优化单板干燥机能量的利用、提高单板的干燥质量,并对单板干燥过程的热力学分析领域今后的研究方向提出了建议。     

Contribution of biodiversity to ecosystem functioning:a non-equilibrium thermodynamic perspective

Ecosystem stays far from thermodynamic equilibrium. Through the interactions among biotic and abiotic components,and encompassing physical environments,ecosystem forms a dissipative structure that allows it to dissipate energy continuously and thereby remains functional over time. Biotic regulation of energy and material fluxes in and out of the ecosystem allows it to maintain a homeostatic state which corresponds to a self-organized state emerged in a non-equilibrium thermodynamic system. While the associated self-organizational processes approach to homeostatic state,entropy(a measure of irreversibility) degrades and dissipation of energy increases. We propose here that at a homeostatic state of ecosystem,biodiversity which includes both phenotypic and functional diversity,attains optimal values. As long as biodiversity remains within its optimal range,the corresponding homeostatic state is maintained. However,while embedded environmental conditions fluctuate along the gradient of accelerating changes,phenotypic diversity and functional diversity contribute inversely to the associated self-organizing processes. Furthermore,an increase or decrease in biodiversity outside of its optimal range makes the ecosystem vulnerable to transition into a different state.     

活性炭纤维对水中3，4-二氯苯胺的吸附行为

通过静态吸附实验和动态吸附实验,研究了pH值、电解质（NaCl）、活性炭纤维用量等因素对用棉花秸秆制备的活性炭纤维吸附水中3,4-二氯苯胺的影响,同时从动力学和热力学角度考察了活性炭纤维对3,4-二氯苯胺的吸附行为。结果表明,棉花秸秆制备的活性炭纤维可以有效地吸附3,4-二氯苯胺,电解质（NaCl）的存在对吸附有抑制作用;准二级动力学模型能够很好地描述3,4-二氯苯胺在活性炭纤维上的吸附行为;吸附等温线符合Langmuir方程,吸附行为是一个自发放热的物理吸附过程。     

甲醛改性花生壳对亚甲基蓝的吸附特性研究

［目的］为花生壳在染料工业废水处理中的应用提供理论指导。［方法］通过甲醛改性花生壳对亚甲基蓝的吸附试验,探讨振荡时间、初始浓度、pH值、温度等因素对吸附过程的影响。［结果］15 min内,甲醛改性花生壳对亚甲基蓝的吸附量随时间的延长而快速增加15 min后,吸附量随时间变化增加缓慢。35～55 min内,改性花生壳对亚甲基蓝的吸附量变化较小,55～75 min变化较大,95 min后,基本不再改变。pH值为1～3时,改性花生壳对亚甲基蓝的吸附量随pH值的增加而减小,pH值为3～5时吸附量达到最小值 pH值为5～8时,吸附量增加,pH值大于8时,其吸附量又减小。改性花生壳对亚甲基蓝的吸附过程符合Langmuir与Freundlich模型,其吸附平衡常数与最大吸附量随温度的升高而增大。［结论］该吸附过程为自发的吸热过程且符合二级动力学反应。     

AB-8大孔树脂吸附黑枸杞中花青素行为研究

通过平衡吸附实验、等温吸附实验及柱吸附实验,研究了黑枸杞中花青素在AB-8大孔树脂中的吸附行为及吸附机理。结果表明:AB-8大孔树脂对花青素的吸附可用Elovich动力学模型描述,且吸附符合Freundlich及Langmuir等温吸附模型,Freundlich模型的线性拟合性更好;此外,花青素的等温吸附焓变为正值且绝对值小于40 k J/mol,吉布斯自由能为负值,熵变为正,说明吸附过程为多层物理吸附,吸附可自发进行;由粒子内部扩散模型和Boyd模型可知吸附机理很复杂,主要受粒子扩散的影响;Adams-Bohart模型分析表明,在柱吸附分离纯化花青素过程中,应减小流动相的流量和床层高度,增加花青素质量浓度。