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物理通报 2024年第2期 15-18页

作者：倪锋河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023

焦耳定律作为理想气体的能态方程,是热力学一般能态方程在理想气体物态方程约束下的特殊解,本质上不独立于物态方程.但焦耳定律却是理想气体温标等于热力学温标的充分必要条件,以理想气体温标表述理想气体定义时,物态方程和焦耳定律缺... 详细信息

焦耳定律作为理想气体的能态方程,是热力学一般能态方程在理想气体物态方程约束下的特殊解,本质上不独立于物态方程.但焦耳定律却是理想气体温标等于热力学温标的充分必要条件,以理想气体温标表述理想气体定义时,物态方程和焦耳定律缺一不可.

关键词：理想气体物态方程焦耳定律能态方程

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稠密流体氮高温高压相变及物态方程

物理学报 2022年第15期71卷 306-313页

作者：田春玲刘海燕王彪刘福生甘云丹西南大学物理科学与技术学院重庆400715 西南交通大学高温高压物理研究所成都610031 西安近代化学研究所西安710065

氮的高温高压物态方程以及相图对于研究和制备高能量密度含能材料至关重要.本文采用基于密度泛函理论的分子动力学模拟方法,研究了液氮的高温高压行为,给出900—25000 K,2—200 GPa区间流体氮的物态方程以及组分、相态变化.在上述相空间... 详细信息

氮的高温高压物态方程以及相图对于研究和制备高能量密度含能材料至关重要.本文采用基于密度泛函理论的分子动力学模拟方法,研究了液氮的高温高压行为,给出900—25000 K,2—200 GPa区间流体氮的物态方程以及组分、相态变化.在上述相空间,观察到流体氮分子相-聚合物相以及聚合物-原子相的相变发生.获得的液氮Hugoniot理论曲线与实验结果吻合较好,发现30—60 GPa区间Hugoniot曲线的软化与分子-聚合物流体相的相变有关;在60 GPa后Hugoniot曲线变陡峭与流体氮进入聚合物相区有关.

关键词：流体氮密度泛函分子动力学模拟物态方程相变高温高压

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温稠密物质物态方程的理论研究

物理学报 2017年第3期66卷 143-158页

作者：马桂存张其黎宋红州李琼朱希睿孟续军北京应用物理与计算数学研究所北京100089

本文详细地介绍了温稠密物质物态方程的理论模型,其中包括液体变分微扰理论、化学图像模型、离化电离平衡模型、平均原子模型和INFERNO模型;给出了混合物物态方程的计算方法;对第一原理分子动力学和量子蒙特卡罗方法进行了介绍;对一些... 详细信息

本文详细地介绍了温稠密物质物态方程的理论模型,其中包括液体变分微扰理论、化学图像模型、离化电离平衡模型、平均原子模型和INFERNO模型;给出了混合物物态方程的计算方法;对第一原理分子动力学和量子蒙特卡罗方法进行了介绍;对一些典型材料(如氢、氘、氦、氙、金、钨等)在温稠密区的物态方程进行了计算和总结;分析了离解、电离效应对物态方程的影响.

关键词：温稠密物质物态方程等离子体

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基于统计物理的爆轰产物物态方程研究

物理学报 2007年第8期56卷 4791-4797页

作者：赵艳红刘海风张弓木北京应用物理与计算数学研究所北京100088

用van der Waals等效单组分流体模型和Ross硬球微扰理论软球修正模型,计算爆轰气相产物的状态方程;用石墨相、金刚石相、类石墨液相和类金刚石液相4种相态描述凝聚成分,由Gibbs自由能最小确定不同状态下的凝聚产物相态.对爆轰产物混合... 详细信息

用van der Waals等效单组分流体模型和Ross硬球微扰理论软球修正模型,计算爆轰气相产物的状态方程;用石墨相、金刚石相、类石墨液相和类金刚石液相4种相态描述凝聚成分,由Gibbs自由能最小确定不同状态下的凝聚产物相态.对爆轰产物混合系统采用Gibbs自由能最小原理,通过化学平衡方程组求解炸药爆轰产物系统的平衡组分,计算结果与Becker-Kistiakowsky-Wilson(BKW)和Lennard-Jones-Devonshire结果相近.使用该理论对炸药的爆轰参数做了预言,与BKW,Jones-Wilkins-Lee(JWL)的计算结果比较后发现,对于高密度炸药,这几种方法的计算结果与实验值都符合很好,对于低密度炸药,所得计算结果比BKW,JWL的结果更接近实验值.

关键词：爆轰产物物态方程化学平衡方程组

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热力学物态方程参数的统计力学表示

物理学报 2001年第7期50卷 1334-1335页

作者：耿华运吴强谭华中国工程物理研究院流体物理研究所

从统计力学出发 ,在晶格谐振近似模型下重新导出了吴强经福谦 (吴经 )热力学物态方程 ,给出了该物态方程参数 ,即吴经参数R的表示式 ,致使对物态方程的计算不再依赖Gr櫣ｎｅｉｓｅｎ系数 .同时将由新参数计算出的冲击绝热线与用... 详细信息

从统计力学出发 ,在晶格谐振近似模型下重新导出了吴强经福谦 (吴经 )热力学物态方程 ,给出了该物态方程参数 ,即吴经参数R的表示式 ,致使对物态方程的计算不再依赖Gr櫣ｎｅｉｓｅｎ系数 .同时将由新参数计算出的冲击绝热线与用原参数计算得到的作比较 ,二者相当一致 ,表明统计模型给出的参数有效 .

关键词：物态方程疏松材料冲击绝热线晶格热振动热力学统计力学晶格谐振近似模型 Mie-Grueneisen方程

部分电离稠密氦等离子体物态方程的自洽变分计算

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物理学报 2007年第3期56卷 1318-1324页

作者：张颖陈其峰顾云军蔡灵仓卢铁城中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰波物理实验室绵阳621900 四川大学物理系辐射物理及技术教育部重点实验室成都610064

稠密氦在高温高压下将会发生电离,电离能会因为原子、离子以及电子之间的相互作用而降低.考虑He,He+,He2+,e之间的相互作用,通过粒子化学势平衡得到非理想的电离平衡方程,用自洽流体变分过程对方程求解,进而对自由能求导获得体系的热力... 详细信息

稠密氦在高温高压下将会发生电离,电离能会因为原子、离子以及电子之间的相互作用而降低.考虑He,He+,He2+,e之间的相互作用,通过粒子化学势平衡得到非理想的电离平衡方程,用自洽流体变分过程对方程求解,进而对自由能求导获得体系的热力学状态参量.模型计算结果与已有的实验和理论计算相一致.用此模型预测密度10-3—100.3g/cm3和温度4—7eV范围的物态方程,获得了压力在500GPa以内的理论数据.计算表明粒子间的非理想相互作用引起的电离能降低是出现压致电离现象的主要原因,在高温高密度物态方程的计算中必须考虑粒子间非理想相互作用对电离能修正的影响.

关键词：氦物态方程部分电离等离子体自洽变分

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物态方程曲面上临界点高斯曲率的物理意义

物理与工程 2022年第4期32卷 5-7,23页

作者：熊跃龙叶海明杜文康王鑫刘全慧湖南大学物理与微电子科学学院湖南长沙410082 湖南大学理论物理研究所湖南长沙410082

物态方程曲面在临界点的高斯曲率为零与否,完全由压缩率临界指数确定。根据微分几何中高斯曲率-局部曲面形状之间的关系,可以推知一个高斯曲率-临界指数关系:相变点两侧的压缩率临界指数只有两种情况,都等于1或者同时大于1。作为高斯曲... 详细信息

物态方程曲面在临界点的高斯曲率为零与否,完全由压缩率临界指数确定。根据微分几何中高斯曲率-局部曲面形状之间的关系,可以推知一个高斯曲率-临界指数关系:相变点两侧的压缩率临界指数只有两种情况,都等于1或者同时大于1。作为高斯曲率-临界指数关系的一个检验,我们直接计算理想玻色气体物态方程曲面在临界点的高斯曲率,发现临界指数大于1,这一点和实验结果相符。

关键词：相变临界指数物态方程微分几何高斯曲率

用多次冲击压缩方法研究稠密氢氦等摩尔混合气体的物态方程

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物理学报 2007年第7期56卷 4180-4186页

作者：田春玲蔡灵仓顾云军经福谦陈志云中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室

采用液氮冷却以及气体增压技术,制备了～30MPa及～90K初始状态的氢、氦等摩尔混合气体样品.以二级轻气炮作为加载工具,用不同灵敏度设置的两套多通道瞬态高温计系统获得完整、清晰的稠密氢、氦混合气体多次冲击压缩过程的光谱辐射强度信... 详细信息

采用液氮冷却以及气体增压技术,制备了～30MPa及～90K初始状态的氢、氦等摩尔混合气体样品.以二级轻气炮作为加载工具,用不同灵敏度设置的两套多通道瞬态高温计系统获得完整、清晰的稠密氢、氦混合气体多次冲击压缩过程的光谱辐射强度信号.并建立起相应的实验数据处理和分析技术,获得了5—140GPa范围内氢、氦混合气体一至五次冲击雨贡纽物态方程,以及一次、二次和四次冲击温度实验数据.流体变分理论和离解模型用来分析和解释所获得的测量结果.

关键词：氢氦混合气体多次冲击压缩光谱辐射强度历史物态方程

第一性原理对金的高压相变和零温物态方程的计算

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物理学报 2007年第6期56卷 3458-3463页

作者：侯永袁建民国防科学技术大学理学院物理系长沙410073

在密度泛函理论下,用缀加平面波加局域轨道方法,分别采用广义梯度近似(GGA)和局域密度近似(LDA)对金的面心立方晶格结构(fcc)、体心立方晶格结构(bcc)和六角密堆积结构(hcp)的结构能量进行了计算.在GGA下,计算得出fcc向hcp和hcp向bcc的... 详细信息

在密度泛函理论下,用缀加平面波加局域轨道方法,分别采用广义梯度近似(GGA)和局域密度近似(LDA)对金的面心立方晶格结构(fcc)、体心立方晶格结构(bcc)和六角密堆积结构(hcp)的结构能量进行了计算.在GGA下,计算得出fcc向hcp和hcp向bcc的相变分别发生在380GPa和1250GPa;而LDA下相变分别发生在490GPa和790GPa.当计算压强达到2TPa时,bcc在这两种近似下仍然保持稳定的结构.根据不同体积下不同结构的电子态密度的特征,对发生相变的物理原因进行了定性的分析,在此基础上得到了金的零温状态方程.

关键词：缀加平面波方法固态相变电子态密度物态方程

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惰性物质等离子体物态方程研究

物理学报 2007年第10期56卷 5698-5703页

作者：田杨萌王彩霞姜明程新路杨向东北京信息工程学院基础部北京100101 西南民族大学物理系成都610064 四川大学原子分子物理研究所成都610065

对高温高压下惰性等离子体的电离度和物态方程,给出了一种基于Thomas-Feimi(TF)统计模型的简化计算新方法,即首先对TF模型电离势的数值结果进行函数逼近,得出近似计算电离势的简单解析函数;在局部热动平衡情况下,假定离子数密度n(Z*)为Z... 详细信息

对高温高压下惰性等离子体的电离度和物态方程,给出了一种基于Thomas-Feimi(TF)统计模型的简化计算新方法,即首先对TF模型电离势的数值结果进行函数逼近,得出近似计算电离势的简单解析函数;在局部热动平衡情况下,假定离子数密度n(Z*)为Z*的连续函数,再由Debye-H櫣ckel修正的Saha方程,得出了一个便于数值求解的电离度的近似计算公式,从而建立了一种惰性等离子体物态方程的简化模型,并对氦、氖、氩三种惰性物质等离子体进行了计算.计算结果与其他文献计算结果和实验值均符合很好.所提出的简单模型也适用于计算混合物物态方程,在高温高密度强电离等离子体领域将有更为广阔的应用前景.

关键词：等离子体物态方程电离势电离度