核能是一种清洁能源,也是化石燃料的有前途的替代品。第四代反应堆的设计理念旨在提供更安全、抗扩散和经济可持续的核电设施。第四代反应堆的开发和实施中最重要的因素是结构材料的可靠性和性能,无论是用于堆内还是堆外应用 [1]。由于相关的放射毒性,设计和开发用于核燃料循环各个阶段的新材料具有挑战性。计算热力学提供了一种独特的途径来确定核材料在温度和成分范围内的基本热力学性质,而这些性质是实验无法达到的。在本文中,我们讨论了基于计算热力学的三项研究,即混合氧化物燃料的热性质研究、单相高熵合金的高通量筛选和作为高放射性金属废料载体的 Fe-Zr 合金的评估。
使用甘油电解质(EMF)方法在300至450 k的温度范围内使用甘油电解质(EMF)方法来挖掘一组自洽的热力学参数。合成电极合金以及可用文献数据的错误造纸(SEM)技术。发现gete-bi 2 t te 3伪二进制部分中的所有牙脲阶段都与元素柜子的平行连接。使用来自浓度电池的EMF测量值相对于GetE电极,计算了合金中GETE的相对部分热力学功能。这些发现以及Gete和Bi 2 TE 3的相应热力学函数用于计算合金中葡萄球菌的相对部分摩尔函数,还用于计算形成的标准热力学功能和三元化合物的标准熵,即,即GE 2 BI 2 TE 5,GE 3 BI 2 TE 6 BI 2 TE 6和GE 4 BI 2 TE 6和GE 4 BI 4 BI 4 BI 4 BI 4 BI 2 TE 7。
摘要。对于流体水、冰、海水和潮湿空气,有非常精确的热力学势函数,涵盖广泛的温度和压力条件。它们允许一致计算所有平衡特性,例如耦合大气-海洋模型或观测或实验数据分析所需的特性。除潮湿空气外,这些势函数已被国际水和蒸汽特性协会 (IAPWS) 制定为国际标准,并已于 2009 年被 IOC/UNESCO 采纳用于海洋学。在本文中,我们推导出一组以热力学势表示的重要量的公式,适用于典型的相变和潮湿空气和水/冰/海水复合系统。特别关注海水和湿空气(此处称为“海气”)之间的平衡。在相关计划中,这些公式将很快在源代码库中实现,以方便实际使用。该库主要针对海洋应用,但也与海气相互作用和气象学相关。提供的公式适用于任何一组合适的热力学势函数。在这里,我们采用了以前出版物中的潜在函数,它们是由理论定律和经验数据构建的;它们在附录中进行了简要总结。这些公式充分利用了这些热力学势的全部精度,而无需额外的近似值或经验系数。它们以温度标度 ITS-90 和 2008 年参考成分盐度标度表示。
摘要:最近对小规模系统热力学的理解使我们能够表征在固定输入状态下实现量子过程的热力学要求。在这里,我们扩展了这些结果,以构建给定过程的最佳通用实现,即即使在多次独立且相同分布 (iid) 重复该过程之后,对于任何可能的输入状态都是准确的实现。我们发现,这种实现的最佳工作成本率由过程的热力学容量给出,这是一个单字母和附加量,定义为通道输入和输出之间相对熵与热状态的最大差异。除了作为量子通道逆香农定理的热力学类似物之外,我们的结果还引入了量子典型性的新概念,并提出了凸分裂方法的热力学应用。
摘要:对小规模系统的热力学的最新理解已使对固定输入状态实施量子过程的热力学要求的表征。在这里,我们将这些结果扩展到构建给定过程的最佳通用实现,即即使在许多独立且相同分布(I.I.D.)重复该过程。我们发现,这种实用的最佳工作成本率是由过程的热力学能力给出的,该过程的热力学能力是单字母和添加剂定义为输入和输出输出之间热状态的相对熵的最大差异。除了是量子通道的反向香农定理的热力学类似物之外,我们的结果还引入了量子典型性的新概念,并提出了凸出方法的热力学应用。
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目录说明:MTSI 511(与EMET 523交叉上市):材料的热力学:3个学分(LEC 3)先进的热力学原理在材料科学和加工的背景下提出。该课程的重点是将热力学原理应用于材料结构,属性和处理。主题包括溶液热力学元素和对平衡图的应用。讲师:杰里·唐尼(Jerry Downey)博士冶金和材料工程系蒙大拿州Tech jdowney@mtech.edu办公时间:如张贴的教科书:不需要教科书。Supplemental reading assignments and the thermodynamic data used in class examples and homework assignments are drawn from multiple references, which include: Introduction to the Thermodynamics of Materials (fifth edition), David R. Gaskell, Taylor & Francis, 2008 Phase Equilibria, Phase Diagrams and Phase Transformations – Their Thermodynamic Basis, Mats Hillert, Cambridge University Press, 2008 Thermodynamics in Materials Science (2 ND Edition),Robert Dehoff,CRC出版社,2006年材料热力学 - 经典和统计合成,John B. Hudson,John Wiley&Sons,1996年矿物技术的热力学数据,L.B.Pankratz等人,USBM Bul。677,1984陶瓷系统中相位平衡的简介,弗洛伊德·汉梅尔(Floyd A.Pankratz,USBM Bul 672,1982冶金热化学(第五版),O。Kubaschewski和C.B.还涵盖了状态功能和自由能的概念。Alcock,Pergamon Press,1979年相图 - 材料科学与技术第一卷,Allen M. Alper编辑,Allen M. Alper,学术出版社,Inc.,1970年材料系统中相图的相位图原理,Paul Gordon,McGraw-Hill,1968年,课程课程目标:高级热力学原理在材料科学的上下文中传递了材料科学,详细的材料科学,五个参赛者,五个参赛者,五个参赛者,五个参赛者,五个参与者,五个参赛者,远程分析。平衡。统计热力学成分包括显微镜和宏观颗粒之间的关系。课程成果:课程目标和结果对Abet标准B,E和K响应。成功完成课程后,学生将证明自己的能力:将经典热力学的基本原理应用于各种实际应用中构建,解释和有效地利用一,二进制和三元相系统的相图
我们使用Q-tip4p/f模型对H 2 O和D 2 O进行途径分子动力学(PIMD)模拟。在P = 1 bar上进行模拟,并在包括平衡(T≥273K)和超冷(210≤t<273 K)的水中的广泛温度下进行。根据PIMD模拟计算得出的H 2 O和D 2 O的密度与平衡和超冷态的实验非常吻合。我们还特别地评估了重要的治疗性响应函数,即热膨胀系数αP(t),等热压缩性κt(t),同异含量热容量C P(t)和静态介电常数ε(t)。尽管这些特性在优秀的[αp(t)和κt(t)]或半定量协议[c p(t)和ε(t)]中,并在平衡方面进行了实验,但在冷却后,它们越来越被低估。随之而来的是,在(q-tip4p/f)水的PIMD模拟中包含核量子效应并不足以在密度,熵和电动偶极力矩时的异常大弹性中繁殖过的大型大型爆发。已经假设水可能在p> 1 bar的超冷态中表现出液 - 液体临界点(LLCP),并且这样的LLCP在1 BAR中在C P(T)和κt(t)中产生最大值。还将RPMD/PIMD模拟的结果与从Q-TIP4P/F水的经典MD模拟获得的相应结果进行了比较,其中原子由单个相互作用位点表示。与该假设一致,尤其是与实验相一致的,我们发现在q-Tip4p/f的κt(t)中,在t≈230-235k处的Q-Tip4p/f轻和重水。在C P(t)中未检测到C P(T)中的最大值。我们还可以在T≥210K中检测到diffusion coeffusion coeffusion coeffusion coeffience coeffience coefient coefient coefient coefient coefient difientient(t)t 2 ofirient difientirient(t)t 2 o和t 2 o。 Dynamics(RPMD)技术,发现计算机模拟与所研究的所有温度都非常吻合。令人惊讶的是,我们在所研究的大多数属性中发现了较小的差异,c p(t),d(t)和结构属性是唯一的(预期)例外。