液体沸腾汽化时需要热量的演示实验

液体沸腾汽化时需要热量的演示实验国家教委教学仪器研究所朱连生沸腾是从液体内部和表面同时发生的急剧汽化现象，在不同外界压强下，某种液体沸腾的温度（沸点）是不相同的。要使液体沸腾，首先必须把液体加热到沸点，然后继续加热，否则虽然达到沸点仍然不能沸腾。这时...     

强磁场下液态金属在竖直平板外的自由对流换热

托克马克装置中面向等离子体部件在不同的位置存在很大的温差，导致面向等离子体部件表面液态金属产生自由对流。以此为背景，实验研究液态金属受横向磁场影响下竖直壁面上的自由对流换热规律。实验采用K型热电偶测量环境与壁面两侧的温度，利用多普勒超声波测速仪测量壁面上的液态金属速度，分析不同磁场强度和加热热流密度条件对竖直平板外表面的流动与换热影响规律。研究表明：竖直平板的局部换热系数与特征长度成反比，即距加热平板起始段越远换热越弱，同时增强加热功率使表面换热系数增加。在强磁场条件下，壁面边界层的流动与换热均普遍被抑制；但是在弱磁场下，增加磁场会强化平板表面的自由对流与换热，根据实验结果发现该转折点出现在磁相互作用数为1~4的范围。     

~(98)Sr核的X(5)动力学对称性描述

本文采用最近提出的-种新的动力学对称X(5)及现有的实验数据对Sr同位素核,特别是98Sr核的低能正宇称态的能谱和电磁跃迁进行了分析研究,计算的结果和实验数据符合得很好。研究也表明,98Sr核的低能态具有X(5)动力学对称的特性,即98Sr核可能是一个X(5)核。     

水沸腾实验的失败原因和改进方法

现行九年义务教育三年制初级中学物理课本 (华东版 )第 56页第 4章汽化和液化一节中 ,要求学生按图 1所示的装置将盛有水的烧杯放在石棉网上 ,用酒精灯加热 ,实验和观察水的沸腾。粗看起来本实验似乎无技术性问题 ,几乎无失败因素 ,而结果十有八九都是失败的 ,得不到应有的结论。其失败表现为两个方面 :一是实验消耗时间太长 ,致使课堂冷场和完不成教学任务 ;二是温度升不上 ,继续加热 ,温度却维持在95℃～ 97℃ ,烧杯中的水已明显减少 ,温度仍不上升 ,而且也不出现大量的由小变大的气泡上升到液面破裂。图 1失败的原因可能是多方面的 :温度…     

《观察水的沸腾》实验中常见现象的理论解析

《观察水的沸腾》是现行初中物理第一册教材热学部分中很重要的一个学生实验。该实验的目的主要是观察水的沸腾现象和测定水沸腾时的温度，即沸点。在实验中，学生很容易观察到以下几种现象：①从开始加热到沸腾前，随着温度的上升，水中出现大量的气泡，在上升过程中气泡变小或破裂。②当水温到达沸点并发生沸腾时，     

机械加工表面形貌的分形特性表征

为了表征机械加工表面形貌分形特征,介绍了用结构函数计算加工表面分形维数的方法.以车削加工和镗削加工作为算例,分别给出了粗糙度Ra为1.6μm和3.2μm的四种表面形貌图片和形貌曲线,应用结构函数法表征了表面形貌的分形维数.计算结果表明,同种加工方法的不同粗糙度下表面形貌具有较强相似性.     

气泡脱离基板规律的数值模拟

气泡从基板上脱离的运动规律，对于研究核态沸腾的机理及相变传热有着重要意义。利用Level Set方法建立二维轴对称非稳态模型对该问题进行数值模拟，获得气泡在浮力、黏性力、惯性力与表面张力共同作用下的运动规律，分析不同Re数、Bo数和表面润湿性对气泡脱离基板规律的影响，并获得气泡从基板脱离时的临界参数。结果发现，当Re数增大，气泡上升的惯性力就增大，气泡越容易脱离；当Bo数增加，气泡会从完全脱离转变为部分脱离；随着表面润湿性的降低，气泡与基板的接触面积增大，气泡与基板及附近液体的作用力就增大，越难以脱离。     

水沸腾蒸发及凝结演示仪

水沸腾、蒸发及凝结实验,是中学生初次上化学课韵第一个演示实验,它通过水由液态转变为气态,再由气态变为液态的过程中,让学生直观地认识和区分物质的物理变化与化学变化。应该说这是一个很有创意且又能够充分调动学生学习兴趣的实验。但是由于传统实验采用酒精灯加热试管,用玻璃片冷凝水蒸气的方法,造成了加热速度慢,沸水易爆喷,冷凝效果差,致使该实验经历了几度增删。为了适应新课程对实验手段现代化的要求,也为了使该实验做得更加快速、生动、趣味和安全,研制了一种能够演示水沸腾、蒸发及凝结全过程的实验演示仪,并进行了工业化小试验,     

多模态人脸识别系统研究

为了进一步提升多模态人脸识别系统的性能,引入了一种新的数据来源：三维灰度人脸模态。在多模态人脸识别系统中,不仅包含了被广泛采用的二维灰度人脸模态和三维深度人脸模态,同时还包括了三维灰度人脸模态,其来源是通过将二维灰度人脸数据与三维深度人脸数据按照三维点云中点对点的对应关系进行的映射。     

分形理论的发展及其研究前景

分形理论是现代非线性科学中的一个重要的分支,是科学研究中一种重要的数学工具和手段,分形理论的数学基础是分形几何。本文介绍了分形理论的创始、发展、应用领域、研究前景,并且给出了经典分形图形如Koch曲线、Sierpinski缕垫的分形维数值。     

离子诱导水蒸气核化过程的分子动力学模拟

大气中的离子对水蒸气核化过程影响很大.本文采用分子动力学方法模拟水蒸气均相核化和离子诱导核化.利用模拟结果分析不同离子带电量对水蒸气核化过程的影响.结果显示,3种情况模拟过程均经历3个阶段:诱导阶段、稳定核化阶段和聚并阶段.离子存在时,水蒸气成核过程诱导阶段缩短,核化速率增大,临界团簇尺寸减小,核化更容易发生.正二价离子比正一价离子对核化过程的影响更大.最后,利用团簇微观结构解释了模拟结果.     

基于三垂面上形核的润湿角

对三垂面基体上非自发形核进行了研究. 根据非自发形核的条件,对临界形核半径和临界形核功进行了推导,得到了临界形核功与润湿角的数学表达式.结果表明,临界形核功仅与润湿角有关,说明润湿角在非自发形核中起非常重要的作用.对形核润湿角进行的讨论表明了,与自发形核相比,非自发形核具有更小的临界形核功.     

分形图像编码研究

分形图像编码是近几年发展起来的一种新的图像编码方法,是基于图像收缩仿射变换在图像压缩领域应用的一门新技术。在介绍分形图像编码理论的基础上、对其编码方法、基本特征进行了研究,提出了分形图像压缩编码的一些改进方法,并对分形图像编码的研究现状和前景作了评价与展望。     

在金属表面络合网格状高分子膜实现滴状冷凝的MD模拟研究

提出了在铜表面络合上一种网格状高分子膜来实现水蒸汽滴状冷凝的新模型。预计这种单分子层的高分子膜可以被大片的配位键牢牢地粘附在金属表面上,并具有可自修复的特性,因而可望获得超长使用寿命和较高传热效率的滴状冷凝表面。根据相关的成膜或成滴的判据,用分子动力学模拟方法计算了水分子的内聚能和表面的吸附能。结果表明,在这种网格状高分子膜的表面上可以实现滴状冷凝。并且,通过观察粒子的平衡位型分布,可以看到网格状高分子中的大环结构可能起到核化中心位的作用。     

H2O在Cu（100）面的稳定吸附及解离反应的密度泛函研究

通过密度泛函理论系统分析了水在铜（100）面的吸附结构及其解离反应过程,对比不同的吸附位,水在顶位稳定,羟基和氧原子在空位稳定;各吸附微粒主要通过P轨道和表面铜原子的d轨道作用,吸附作用在第一层最明显,吸附是局域的．此外,对比了水在铜洁净表面和氧覆盖表面不同解离过程,计算结果表明表面吸附氧促使水的解离,吸附能垒明显降低．     

济南夏季大气颗粒物粒径分布特征及来源机理分析

针对大气颗粒物的粒径分布特征,在2006年5月于济南市城区进行大约两周的观测。小于200nm的细颗粒物浓度达到10500个/cm3,超细颗粒物在PM2.5个数浓度中所占比例较大,达到95%。凝结核模态与埃根核模态颗粒物在大气环境相对清洁、高温度和低湿度环境下浓度较高,可能主要是由气态前体物在光化学作用下的均相成核作用及异相凝结浓缩作用推动的。颗粒物个数及相关污染物的浓度日夜变化研究表明：超细颗粒物的前体物主要是二氧化硫,而粒径大于200nm的颗粒物可能来源是交通扬尘污染。     

非零Gauss曲率Bonnet曲面的存在性及其相关性质

研究关于Bonnet曲面的两个问题。第一，通过研究Bonnet曲面的平均曲率所满足的常微分方程证明Gauss曲率不恒为零的Bonnet曲面一定存在。第二，证明若两张Bonnet曲面之间存在一个保主曲率且保定向的共形映射，则有以下两种情形：如果两曲面的Gauss曲率零点孤立，则该共形映射必为等距；如果两曲面的Gauss曲率恒为零，则该共形映射为相似变换。     

信号的分维分析

本文介绍了分形和分维的概念及计算分维的几种方法,并用离散时间序列计算分维的方法计算了天气温度和振动信号的分维数,为信号分析提供了一种有应用前景的新的分析方法。