朗氏公式英文解釋翻譯、朗氏公式的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【醫】 Long's coefficient; Long's formula
分詞翻譯:
朗的英語翻譯:
bright; loud and clear
氏的英語翻譯:
family name; surname
公式的英語翻譯:
formula
【計】 formula; transition formula entry
【化】 equation
【醫】 F.; formula
專業解析
朗氏公式(Langmuir Isotherm)是描述氣體分子在固體表面單分子層吸附行為的經典熱力學模型,由美國化學家歐文·朗缪爾(Irving Langmuir)于1918年提出。該公式通過量化吸附量與氣體壓力(或濃度)的關系,奠定了表面化學和催化研究的基礎。以下是其核心内容:
一、公式定義與數學表達
朗氏公式的經典形式為:
$$theta = frac{alpha P}{1 + alpha P}$$
其中:
- $theta$ 為固體表面被吸附分子覆蓋的覆蓋率(0 ≤ θ ≤ 1);
- $P$ 為氣體的平衡壓力(單位:Pa或atm);
- $alpha$ 為吸附常數,與吸附劑/吸附質的親和力、溫度相關(單位:Pa⁻¹)。
漢英術語對照:
- 朗氏公式 → Langmuir Isotherm
- 覆蓋率 → Surface Coverage
- 吸附常數 → Adsorption Equilibrium Constant
- 單分子層吸附 → Monolayer Adsorption
二、核心假設與適用場景
朗氏公式基于以下物理假設:
- 均勻表面:吸附劑表面能量分布均一,所有吸附位點等效;
- 單層吸附:氣體分子僅形成單分子吸附層,無多層堆積;
- 無相互作用:吸附分子間無橫向作用力;
- 動态平衡:吸附速率與脫附速率相等時達到平衡。
適用領域:低至中壓氣體吸附(如活性炭吸附CO₂)、催化劑表面活性位點分析、生物分子與載體結合研究。
三、參數意義與物理解釋
四、實際應用舉例
- 環境工程:預測活性炭對揮發性有機物(VOCs)的吸附容量;
- 工業催化:計算催化劑表面活性位點密度,優化反應效率;
- 生物醫藥:分析蛋白質在納米載體上的吸附行為。
權威參考文獻
- 原始文獻:Langmuir, I. (1918). The Adsorption of Gases on Plane Surfaces of Glass, Mica and Platinum. Journal of the American Chemical Society, 40(9), 1361–1403. DOI:10.1021/ja02242a004
- 理論深化:Adamson, A. W., & Gast, A. P. (1997). Physical Chemistry of Surfaces (6th ed.). Wiley. ISBN 978-0-471-14873-8.
- 标準定義:IUPAC. (1997). Compendium of Chemical Terminology (2nd ed.), "Langmuir isotherm". 線上訪問
朗氏公式通過簡潔的數學模型揭示了吸附過程的微觀機制,至今仍是表面科學和化學工程領域的基石理論。其參數可通過實驗數據拟合驗證,兼具理論嚴謹性與工程實用性。
網絡擴展解釋
“朗氏公式”通常指德國物理學家路德維希·朗道(Ludwig Prandtl)提出的流體力學公式,用于描述邊界層流動現象。其核心思想是将流體運動分為靠近固體表面的薄邊界層(粘性主導)和外部的勢流區(慣性主導),通過簡化納維-斯托克斯方程建立數學模型。
公式表達:
邊界層動量積分方程為:
$$
frac{d}{dx} left( int_0^delta u(U_infty - u) dy right) + delta^* U_infty frac{dU_infty}{dx} = frac{tau_w}{rho}
$$
其中:
- $u$ 為邊界層内速度分布
- $U_infty$ 為外部勢流速度
- $delta$ 為邊界層厚度
- $delta^*$ 為位移厚度
- $tau_w$ 為壁面剪切應力
- $rho$ 為流體密度
應用領域:
- 航空航天(機翼設計)
- 船舶工程(船體阻力計算)
- 渦輪機械(葉片流動分析)
- 建築風荷載評估
該公式通過量級分析法簡化了複雜流動問題的求解,奠定了現代流體力學邊界層理論的基礎。其推導過程體現了典型的多尺度物理問題處理方法,對工程實際問題具有重要指導意義。
分類
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