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物理化学自由度怎么计算

发布时间:2022-07-02 19:16:42

物理化学求自由度问题

对于这个问题,你还一直在找个物理化学老师向他咨询一下,因为你讲的都比较深刻,很难让人看懂

⑵ 物理化学自由度 物理化学自由度怎么看

物理化学自由度 物理化学自由度怎么看
自由度是系统约束流形的切空间的维度;在通常的有穷维流形上,切空间和流形维度相同。
哈密顿和拉格朗日力学中,研究对象是受到约束的物体的运动。我这里把情况简化到刚体或质点受到完备的(holonomic)约束。
所谓完备约束,就是说系统中所有质点的位置满足如下形式的方程组F(x1,x2,...xm)=0, 其中x们是质点在R^3中的位置。F是一个映射到R^n的光滑函数,且dF在任何开集上不为0。于是,系统中的对象在约束下的所有可能位置就是一个3m-n维的流形。比如单摆的可能位置是一个球壳(2维流形);过山车的可能位置是它的轨道(1维流形);宇宙中的一个石块(不是质点)的可能位置是它的重心位置和它的欧拉角指向(6维流形),位置是个R^3,指向是个SO3(欧拉角是SO3的一种表示方法)。流形就是光滑曲面/线/体的严格说法。
所谓描述一个n维系统中质点的位置,就是用R^n去光滑的参数化这个系统。比如经纬度参数化地球表面一个运动的质点。
流形的切空间就是对象处于某位置时,所有可能的速度。尽管流形,即对象的所有可能位置,不一定是平的;对象在某点的速度却一定是个R^n中的向量,也就是说切空间一定是平的。宇宙中的石块在某一点,可能有线速度和角速度,都是3维向量,我们就说它的切空间(速度的空间)是6维向量空间。单摆的轨迹是曲线,可是某一点处,它的速度一定是圆的某条切线,是个平坦的空间。
所谓自由度就是切空间,或者说速度空间的维度,通常也是流形的维度。

⑶ 自由度计算公式是什么

一个杆件(刚体)在平面可以由其上任一点A的坐标x和y,以及通过A点的垂线AB与横坐标轴的夹角等3个参数来决定,因此杆件具有3个自由度。

【计算公式】F=3n-(2PL +Ph ) n:活动构件数,PL:低副约束数Ph:高副约束数。

计算平面机构自由度的注意事项:

复合铰链--两个以上的构件在同一处以转动副相联。复合铰链处理方法:如有K个构件在同一处形成复合铰链,则其转动副的数目为(k-1)个。

局部自由度:构件局部运动所产生的自由度,它仅仅局限于该构件本身,而不影响其他构件的运动。局部自由度常发生在为减小高副磨损而将滑动摩擦变为滚动磨擦所增加的滚子处。处理方法:在计算自由度时,从机构自由度计算公式中将局部自由度减去。

虚约束--对机构的运动实际不起作用的约束。计算自由度时应去掉虚约束。虚约束都是在一定的几何条件下出现的。常见有以下几种情况:

两构件联接前后,联接点的轨迹重合。如:平行四边形机构,火车轮,椭圆仪。

⑷ 关于物理化学中的自由度数f的问题

R是代表的相数,这里面有气相g和固相s总共两个相,R'为浓度限制相这里面NH3和HI可以生成里面所有物质。所以R'=2
相律的公式为:F= C - P + n F为自由度 P为相数,n为能够影响系统平衡状态的外界因素的个数,一般情况下,我们只考虑温度和压力,所以n=2 所以 F= C - P + 2
C代表的是独立的组分数。
C= S - R - R’S为系统所有物质总类数目,里面共有五种物质,所以s=5
建议看一下物理化学里面的相率这一章

⑸ 物理化学自由度数怎么算

相律的公式为:F= C - P + n

F为自由度。只能为0或正整数。最小也就是取到0。

P为相的数目。(相,是指物理性质和化学性质完全相同的均匀部分。相与相之间有界面叫相界面)

n为能够影响系统平衡状态的外界因素的个数,如温度、压力、磁场、电场、重力场、渗透压等等。

由于一般情况下,我们只考虑温度和压力,所以一般情况下,相律写成

F= C - P +2。

C代表的是独立的组分数。

C= S - R - R’

S为系统中存在的物质的种类的数目,简称物种数。

R为独立存在的平衡反应的个数。

R’ 为浓度的限制条件。

(5)物理化学自由度怎么计算扩展阅读

1、 相律是根据热力学平衡条件推导而得,因而只能处理真实的热力学平衡体系,不能预告反应动力学(即反应速度问题)。

2、相律表达式中的“2”是代表外界条件温度和压强。如果电场、磁场或重力场对平衡状态有影响,则相律中的“2”应为“3”、“4”、“5”。如果研究的系统为固态物质,可以忽略压强的影响,相律中的“2”应为“1”。

3、必须正确判断独立组分数、独立化学反应式、相数以及限制条件数,才能正确应用相律。

4、只表示系统中组分和相的数目,不能指明组分和相的类型和含量。

5、自由度只取“0”以上的正值。如果出现负值,则说明系统可能处于非平衡态。

⑹ 物理化学自由度计算

I2(aq)←→I2(CCl4),无I2(s)
组分数C=3(I2、H2O、CCl4),相数Φ=2(水相、CCl4相),外界条件n=1(因为压力p固定,温度T可变)
根据Gibbs相律,F=C-Φ+n=3-2+1=2

可以认为存在两个自由参数,I2的总量n和在两相中的分配比例K
或者直接认为是I2在水中的浓度和在CCl4中的浓度

⑺ 物理化学中热运动自由度怎么计算

物理化学中热运动自由度怎么计算

自由度(degrees of freedom) 确定平衡体系的状态所必须的独立强度变量的数目称为自由度,用字母 f 表示.这些强度变量(通常是)压力、温度和浓度等.(通常是),不是(就是)

如果已指定某个强度变量,除该变量以外的其它强度变量数称为条件自由度,用 f* 表示.
例如:指定了压力,f*=f-1 意味压力不是自由

指定了压力和温度,f*=f-2意味压力和温度不是自由

⑻ 物理化学里面 求自由度的时候 用到一个公式 C=S-R-R" 值几个字母分别什么意思 怎么取值

R是平衡的个数
例如N2 H2 NH3
存在一个平衡R=1
R'是限制条件,严格要求比例的有几个就是几。一般是0.但是两个气体在一个相中平衡组分数相等。R'=1

⑼ (物理化学题)磷酸二氢钠溶于水,在25摄氏度与气相平衡共存。求自由度。

+1,完整的应该是F=C-P+1,你已经知道n表示温度与压强等因素了,对于平衡系统,所有相温度、压力都相等,而温度固定,故只要一个压力变量,所以n=1,F=1.你的答案是对的。.

⑽ 关于自由度数F(物理化学)

你基本没几个算对的。。R'指的是除了化学方程式之外的限制因素,比如这个反应,如果只放NaHCO3,那么H2O的分压时时刻刻都跟CO2相同,这个时候R'=1;但是你此时是把这几种物质任意比例混合,那么就没有这个限制因素了,所以R'是0,C是3。
再有,每个不同的固体是一个相,气体整个是一个相,所以P是3。
所以f是2

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