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气固平衡英文解释翻译、气固平衡的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 gas solid equilibrium

分词翻译:

气的英语翻译:

gas
【医】 aer-; aero-; air; atmo-; physo-; pneuma; pneuma-; pneumato-; pneumo-

平衡的英语翻译:

balance; counterpoise; equation; equilibrium; equipoise; poise; standoff
【计】 balancing; equalization
【化】 equilibrium
【医】 balance; bilanz; equilibration; equilibrium
【经】 balancing; counterbalance; equalization; equilibrium; in balance; level

专业解析

气固平衡 (Gas-Solid Equilibrium)

定义与核心概念

气固平衡指在封闭系统中,物质的气相与固相达到动态平衡的状态。此时,固体的升华速率(固体直接转化为气体)与气体的凝华速率(气体直接转化为固体)相等,系统宏观性质(如压力、温度)保持恒定。该平衡遵循吉布斯自由能最小化原则,即系统在特定温度、压力下达到能量最低的稳定状态。

热力学原理

气固平衡由相平衡条件决定,满足以下关系:

$$ mu{text{固}} = mu{text{气}} $$

其中 (mu) 为化学势。对于纯物质,平衡时的饱和蒸气压((P_{text{sat}}))仅取决于温度,可通过克劳修斯-克拉佩龙方程描述:

$$ ln frac{P_2}{P1} = -frac{Delta H{text{sub}}}{R} left( frac{1}{T_2} - frac{1}{T1} right) $$

式中 (Delta H{text{sub}}) 为升华焓,(R) 为气体常数,(T) 为温度。

典型实例与应用

  1. 升华现象

    碘(I₂)、干冰(固态CO₂)在常温常压下直接升华,其气固平衡广泛应用于冷冻干燥、药物纯化等领域。

  2. 材料科学

    气相沉积技术(如CVD)依赖气固平衡原理,通过控制温度与气压使气态前驱体在基材表面沉积为固态薄膜。

  3. 环境工程

    大气中气溶胶颗粒(如冰晶)的气固相变影响云层形成与气候变化模型。

权威参考文献

  1. 热力学经典理论

    气固平衡的热力学框架源于吉布斯相律,详见物理化学标准教材:Atkins, P. W., & de Paula, J. Physical Chemistry (Oxford University Press) [来源:牛津大学出版社经典教材]。

  2. 工业应用标准

    升华过程的工程设计参考《Perry’s Chemical Engineers’ Handbook》,第8版“相平衡”章节 [来源:化学工程权威手册]。

  3. IUPAC定义

    国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)对相平衡的标准化定义参见《Compendium of Chemical Terminology》[来源:IUPAC金皮书]。

总结

气固平衡是物理化学与工程领域的核心概念,其理论基础严密且应用广泛。通过调控温度、压力等参数,可精准指导材料合成、环境治理及工业纯化等关键技术。

网络扩展解释

“气固平衡”是物理化学中的术语,指在特定条件下,物质的气相与固相之间达到动态平衡的状态。以下是详细解释:

  1. 定义与原理
    当固态物质与其周围的气体分子在一定温度和压力下,升华(固体直接转化为气体)与凝华(气体直接转化为固体)的速率相等时,系统处于气固平衡状态。此时两相的化学势相等,宏观上表现为物质的量不再变化。

  2. 典型实例
    例如,干冰(固态二氧化碳)在密闭容器中会升华,当气相中的CO₂浓度达到饱和时,部分气体分子重新凝华为固体,最终形成平衡。

  3. 相关公式
    气固平衡的相变关系可通过Clapeyron方程近似描述:
    $$ frac{dP}{dT} = frac{Delta H{text{sub}}}{T Delta V} $$
    其中$Delta H
    {text{sub}}$为升华焓,$Delta V$为气相与固相的体积差。

  4. 应用领域
    该概念在材料科学(如粉末冶金)、环境科学(如冰雪中气体吸附)和工业干燥工艺中有重要应用。

注:由于搜索结果中相关参考资料有限,以上解释结合了基础科学知识。如需更专业的文献,建议查阅物理化学教材或相平衡研究论文。

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