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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 基础物理 » 是我钻牛角脚尖了？
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dreamyeye

木虫 (著名写手)
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9楼: Originally posted by sdzccww at 2012-07-24 10:23:22
我刚才算了一下，分子量相差200的误差在2%以内，很不错~~不过现在有点担心的就是麦克斯韦—波尔兹曼的应用前提，它说的是平衡状态的气体....这个问题，你有什么理解么？望赐教（我做的实验，相当于气体一直在裂解（ ...

物理化学里说，体系的平衡包含四个内容：力学平衡，热平衡，相平衡和化学平衡，恐怕不能全部满足，比如在反应未达平衡之前，体系的组成会随着时间而变化，就不满足化学平衡，那么体系是非平衡态。另外，我认为体系是否平衡和体系是否均匀分布并没有必然联系，没达平衡，可能也是均匀分布的，特别是随着反应时间的增加，个人感觉分布应该趋于平均化的。但是根据化学平衡的一些原理，体系压强不便，温度不断升高，那反应平衡应该不断向温度降低的方向，也就是逆反应方向移动，或者说，虽然未达化学平衡，但是随着温度的变化，那么反应的平衡点也是不断变化的，不同温度的平衡，组分是不同的。这个观点也请大家指正。
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11楼2012-07-24 14:33:19
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dreamyeye

木虫 (著名写手)
引用回帖:
10楼: Originally posted by sdzccww at 2012-07-24 10:57:10
我又想了一下，气体的平衡态是这样定义的：“气体在平衡态时，系统与外界在宏观上无能量和物质的交换；系统的宏观性质不随时间变化．当系统处于热平衡态时，组成系统的大量粒子仍在不停地、无规则地运动着，大量粒 ...

应该不会比平衡时更均匀吧，平衡时的分布是最概然分布，最平均的分布。
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12楼2012-07-24 14:37:03
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xiaoweifang_ren

铁虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

“可以得出结论;非平衡态的高温气体分布更杂乱无章、也就更均匀，可以忽略重力影响？”你怎么得出这个结论的？
一般情况，压强越低，温度越高，气体也可以看成是理想气体，分布可以看成是麦克斯韦-玻尔兹曼分布，你这个1273开，算比较高了。至于平衡态，你查的那个是一般的定义，是比较理想的情况，现实中主要看系统的弛豫时间，弛豫时间越小，越可以看成是理想气体。
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13楼2012-07-24 22:15:03
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xiaoweifang_ren

铁虫 (初入文坛)
引用回帖:
13楼: Originally posted by xiaoweifang_ren at 2012-07-24 22:15:03
“可以得出结论;非平衡态的高温气体分布更杂乱无章、也就更均匀，可以忽略重力影响？”你怎么得出这个结论的？
一般情况，压强越低，温度越高，气体也可以看成是理想气体，分布可以看成是麦克斯韦-玻尔兹曼分布，你 ...

打错了，弛豫时间越小，系统或者系统经历的过程越可以看成是平衡态或者准静态。
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14楼2012-07-24 22:20:00
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xiaoweifang_ren

铁虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

★
sdzccww: 金币+1 2012-07-25 09:33:28
我的观点是，如果生成的两种物质确实像N2和H2这样，摩尔质量相差特别大（28g/molvs2g/mol）（14倍，e指数上的差别就更大），而容器本身又比较高大，且实验又是持续较长时间的话，在你减压泄流的时候，确实应该考虑泄出去的气体比例不一样的可能。还有，我给出的那个式子，是重力场中的大气分布，高度z趋向于无穷大，分子数密度为0.但是你考虑的是实际大小的容器，应该不能直接拿这个公式来计算，具体可能要去查查。
如果两种气体摩尔质量差别不大，不需要考虑。如果整个过程特别快，也不用考虑，如果容器特别小，还是不用考虑。
这是我的观点，可以商酌。
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15楼2012-07-24 22:44:36
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wuj49

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

气体扩散和密度梯度，时间，分子平均速率，平均自由程成正比。时间足够长，在容器中气体会均匀分布，重力分布可不考虑。化学反应是同时产生两种气体因此是均匀的。co2造成低火灭是未完成扩散。
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16楼2012-07-24 22:48:36
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sdzccww

金虫 (小有名气)

打酱油
多谢各位了，为了尽可能减小误差，增大实验采集数据的合理性和真实性~~最后我决定：把原来竖着放的裂解实验装置平放......这样应该没问题了吧多谢各位好朋友的热心帮助~~~
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选择的同时必然意味着你也会失去很多东西~~
17楼2012-07-25 09:27:07
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sdzccww

金虫 (小有名气)

打酱油
引用回帖:
15楼: Originally posted by xiaoweifang_ren at 2012-07-24 22:44:36
我的观点是，如果生成的两种物质确实像N2和H2这样，摩尔质量相差特别大（28g/molvs2g/mol）（14倍，e指数上的差别就更大），而容器本身又比较高大，且实验又是持续较长时间的话，在你减压泄流的时候，确实应该考虑泄 ...

我如果把原来竖着放的裂解实验装置平放......是不是就不用考虑这些东西了，反应物及产物应该均匀混合了吧（不存在高度的问题了，只是水平长度的问题L=0.6m）。一边反应一边泄压一边GC-MS，个人觉得没什么问题了，还请大侠指导一下~~
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选择的同时必然意味着你也会失去很多东西~~
18楼2012-07-25 09:33:14
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sdzccww

金虫 (小有名气)

打酱油
引用回帖:
16楼: Originally posted by wuj49 at 2012-07-24 22:48:36
气体扩散和密度梯度，时间，分子平均速率，平均自由程成正比。时间足够长，在容器中气体会均匀分布，重力分布可不考虑。化学反应是同时产生两种气体因此是均匀的。co2造成低火灭是未完成扩散。

在没发生化学反应之前，反应物是均匀充满容器的（以气体形态），而且容器是一个等温容器，也就是说容器内各地方的反应物拥有同样的反应条件，在以后的升温过程中，容器还是等温系统，只是整体温度上升罢了，我觉得反应物在各处进行的反应应该是同时发生、进程相同的，也可以看做每个反应物分子分解得到的产物都是一样种类、一样的含量，也就是说容器内各处物质的含量应该是相同的，分布应该是均匀的~~~还请赐教(我把反应容器平放了，这回不用考虑（高度）重力的问题了）
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选择的同时必然意味着你也会失去很多东西~~
19楼2012-07-25 09:41:29
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