胶体系统实验控制的最新进展推动了中尺度热力学装置生产的革命。功能性“教科书”发动机,如斯特林循环和卡诺循环,已在远离平衡的胶体系统中生产出来。同时,此类装置的设计和分析也取得了重大的理论进展。在这里,我们使用热力学几何方法来表征与时变热浴接触的参数谐振子的最佳有限时间非平衡循环操作,特别关注布朗卡诺循环。我们推导出最佳参数化的卡诺循环以及另外两个新循环,并将它们耗散的能量、效率和稳态功率产生相互比较,并与之前测试过的卡诺循环实验方案进行比较。我们证明了,与之前实验测试的方案相比,我们的一款发动机的耗散能量提高了 20%,在其他条件下提高了 ∼ 50%,而我们的最终发动机比我们考虑过的其他发动机更高效、更强大。我们的结果为通过实验实现最佳中尺度热机提供了手段。
摘要:神经系统的电活动是意识现象学的基础。感官知觉触发与环境的信息/能量交换,但大脑的反复激活保持静止状态,参数恒定。因此,感知形成一个封闭的热力学循环。在物理学中,卡诺发动机是一种理想的热力学循环,它将热量从热库转化为功,或者反过来,需要功将热量从低温库转移到高温库(逆卡诺循环)。我们通过吸热逆卡诺循环分析高熵大脑。其不可逆激活为未来定位提供了时间方向性。神经状态之间的灵活转移激发了开放性和创造力。相反,低熵静止状态与可逆激活平行,可逆激活通过重复思考、悔恨和遗憾强加过去的焦点。放热卡诺循环会降低精神能量。因此,大脑的能量/信息平衡形成了动机,被感知为立场或负面情绪。我们的工作从自由能原理的角度分析了积极和消极情绪以及自发行为。此外,电活动、思想和信念适合于时间组织,这是与物理系统正交的条件。在此,我们提出,对情绪热力学起源的实验验证可能会启发更好的精神疾病治疗方案。
胶束。模块:1经典热力学I 5小时的热力学定律 - 卡诺循环,热发动机的效率,熵,熵计算 - 自由能,自发性标准,自由能作为温度和压力的功能。化学潜力 - 逃逸 - 活性系数 - 自由能的应用。3 rD热力学定律 - 绝对熵。模块:2化学动力学I 7小时经验率定律和温度依赖性;复杂的反应;稳态近似;确定反应机制;速率和过渡状态的速率常数理论 - Lindemann和Rice-Ramsperger-Kassel(RRK);单分子反应;平行的 - 相反反应的动力学 - 链反应(氢 - 释放反应)。催化均匀性催化异质催化 - 酶 - 催化 - 迈克尔斯 - 门顿动力学,盐效应 - 抑制作用 - 自闭症 - 催化性 - 催化性 -
讲座教程实验室小组工作外部在线项目私人研究私人研究总计20 16 36 28 100教育目标该模块旨在了解分析100%可再生能源系统的分析基础理论原理和实用计算方法,并了解这些系统如何集成在实际应用中。重点放在整个系统清洁能源存储,转换和输送过程的基础的热量转移和热力学周期上。学习成果在完成模块完成后,学生有望能够识别出更广泛的环境,操作基础,系统集成的基础,并为现代可再生能源系统及其将要取代的能源系统进行热力学周期性能分析。lo2认识到更广泛的上下文,操作基础,系统集成以及对现代可再生能源系统及其将要取代的能源系统进行传热性能分析。教学大纲模块将教授以下内容:•对共同的能量转换系统和子系统的概述,它们在可再生和不可再生的上下文中的应用。•经典热力学和传热原理的定律。•热力学分析原理:属性和状态,平衡,开放和封闭的系统,可逆性,热量和工作,气体和蒸气的性能,状态方程,特性表和图,卡诺循环,熵,渗透效率,核反应,核反应。•热力学分析方法:热发电,蒸汽循环,燃气轮机周期,热泵的蒸气压缩循环和冷藏,吸收周期。在可再生和不可再生系统中的应用。
第一单元:热力学:热力学定律、系统、热力学函数、系统状态、平衡、焓、不同过程中所做功、C p 、C v 、绝热 PVT 关系、卡诺循环、熵概念、克劳修斯-克拉珀龙方程及其应用、麦克斯韦关系、自由能概念、化学势、麦克斯韦关系。第二单元:电化学与腐蚀:电化学电池、电极电位的起源、标准电位、能斯特方程、EMF 序列、可充电电池、腐蚀类型、电流序列、阴极和阳极反应、差动曝气电池、防腐方法。第三单元:动力学与溶液化学:化学反应动力学、一级、二级反应、可逆反应、连续反应和平行反应。稳态近似、阿伦尼乌斯方程、链式反应、光化学反应、溶液化学和依数性质、实数和理想溶液、扩散、渗透、渗透压、蒸汽压降低、沸点升高、凝固点降低、异常分子量、缔合和解离度。UNIT-IV:化学键合与配位化学:无机化学中的键合模型、分子轨道理论(MOT)、价键理论(VBT)和晶体场理论(CFT)、配位化学:配位数、螯合效应、EAN 规则、八面体、四面体和方平面复合物中“d”轨道的分裂、生物系统中的生物无机和金属的例子UNIT-V:工业化学:聚合物:聚合物的类型、聚合、应用、重要的合成聚合物。耐火材料和陶瓷材料:分类、制造和应用、水处理、空气污染和控制技术。参考书:1. Shashi Chawla 著《工程化学教科书》2. S. Glaston 著《物理化学教科书》。3. Atkins 著《物理化学》。4. Jain & Jain 著《工程化学》
科学学院硕士(物理学)力学和特殊相对论:惯性和非惯性框架的概念,虚拟力,保守和非保守力量,质量系统的质量中心,质量,动能,线性,线性,线性和角度动量的运动中心的运动,粒子,中心力量,coriolis of intrimist of intermist of intermist of intermist,coriolis of narrimist,kemiols ward of tosem,kemiolis of narrestia,kemirist of simp of toctia Lissajous人物。波动运动的微分方程,平面渐进波,固定波,相位和组速度。相对论的特殊理论,洛伦兹变换,速度增加,长度收缩和时间扩张,质量能量等效性。电磁和光学高斯定律,电介质,连续性方程,LCR电路,Thevenin,超置键和最大功率传递定理,串联共振,共振和Q因子的清晰度,AC电路的功率,AC电路,电磁波,电磁波,Maxwell方程,Poynting theorem theorem。Chromatic and spherical aberrations, Coma, Astigmatism, Curvature of the field, Distortion, Interference of light waves, Coherence, Newton's rings, Michelson's interfereometer, Polarization of light waves, Brewster's law, Malus law, Double refraction, Quarter and half wave plates, Fraunhofer diffraction at two and N slits.衍射曲折,光栅光谱,分辨率的瑞利标准,解决光栅的能力。热力学,热能,内部能量,卡诺循环,可逆热发动机和冰箱的效率,熵,焓,Helmholtz和Gibb的功能,Maxwell的关系,麦克斯韦的关系。宏观植物和微晶格,合奏的想法,麦克斯韦 - 波尔兹曼分布,分区功能,两级系统的热力学。Bose-Einstein和Fermi-Dirac统计。数学物理定向衍生物和正常导数,标量场的梯度,矢量场的差异和卷曲。del和laplaciian运算符,向量身份,矢量的普通积分,多个积分,雅各布,线,表面,体积元素和积分,矢量场的通量,高斯的脱落定理,green和Stoke and stotok and stok and stot theorems and stot theorems及其应用。
ME 201 动力学 (3-0-3) 粒子直线和曲线运动的运动学。粒子和粒子系统的动力学。刚体的旋转和平面运动的运动学。功和能量关系。冲量和动量原理。平面运动中的刚体动力学。先决条件:CE 201。ME 203 热力学 I (3-0-3) 系统和控制体积概念。纯物质的性质。功和热。应用于系统和控制体积的热力学第一定律、内能、焓。热力学第二定律。卡诺循环、熵、可逆和不可逆过程。稳态、稳流、均匀态、均匀流和其他过程的应用。先决条件:MATH 102、PHYS 102 ME 204 热力学 II (3-0-3) 蒸汽动力循环、兰金循环、再热循环和再生循环。麦克斯韦关系、理想气体和真实气体、状态方程、广义图表。气体-蒸汽混合物、湿度图、理想溶液。化学反应。燃料和燃烧过程。先决条件:ME 203。ME 205 材料科学(针对非 ME 学生)(2-3-3)工程材料特性简介:机械、电气和化学。晶体学基础。固体中的杂质和缺陷。原子振动和扩散。单相金属和合金;弹性和塑性变形、再结晶、断裂、疲劳和蠕变。多相材料;重点是铁-铁碳化物系统的相图。热处理工艺,如退火、正火和淬火。广泛使用的工程材料的研究;钢铁、塑料、陶瓷、混凝土和木材。先决条件:CHEM 102、MATH 102 ME 210 机械工程制图与图形 (2-3-3) 通过研究正交投影对机器部件和组件进行图形解释,包括辅助视图;剖面图和全尺寸标注;将设计说明转化为详细图和装配图;绘图惯例,包括焊接件、管道、参考和表面光洁度符号;根据设计要求选择公差。先决条件:无 ME 216 材料科学与工程 (3-0-3) 固体中的原子键合、键合力和能、一次键和二次键。固体中的杂质和缺陷:点、线和界面缺陷。晶体结构、晶格、晶胞和晶体系统、密度计算、晶体方向和平面、线性和平面原子密度。原子振动和扩散。材料的机械性能。弹性和塑性变形和再结晶。单相和多相材料的相图,重点是铁-铁碳化物系统(钢和铸铁)。金属和合金的热加工:退火、正火、淬火和回火、复合材料、聚合物。冲击、断裂、疲劳和蠕变特性以及断裂力学简介。先决条件:CHEM 101、MATH 102、PHYS 102 和共同要求:ME 217