熵的热力学解释
根据E. T. Jaynes（1957）的观点，热力学熵可以被视为香农信息理论的一个应用（这从玻尔兹曼公式和信息熵的定义相似性明显可以看出。）：热力学熵被定义为与要进一步确定系统的微观状态所需要的更多香农信息的量成比例。比如，系统温度的上升提高了系统的热力学熵，这增加了系统可能存在的微观状态的数量，也意味着需要更多的信息来描述对系统的完整状态。麦克斯韦在以他的名字命名的思想实验（“麦克斯韦妖”）中认为，如果存在一个小妖精知道每个分子的状态信息（热，或者冷），就能够降低系统的热力学熵。Landauer和他的同事则反驳说，让小妖精行使职责本身——即便只是了解和储存每个分子最初的香农信息——就会给系统带来热力学熵的增加。因此，总的来说，系统的熵的总量没有减少。这就解决了“麦克斯韦妖”引发的悖论。Landauer法则能够解释现代计算机在处理大量信息时，必须解决散热问题。......阅读全文
《自然》聚焦应对物理学终极挑战四大法宝
许多研究人员认为，只有能够解释空间和时间从哪里来，物理学才是真正完整的。 “想象一下有一天你醒来，意识到自己生活在一个电脑游戏中。”加拿大温哥华不列颠哥伦比亚大学的物理学家Mark Van Raamsdonk说。这听起来像是科幻电影，但是对他来说，这个场景是思考现实的一种方法。如果这是
微生物所等开发出预测精度更高的代谢通量分布算法
基因组规模代谢模型已被广泛应用于细菌进化分析、未知基因功能注释、生理代谢表型分析和代谢工程策略设计等。通量平衡分析(Flux Balance Analysis, FBA)是其中的核心算法，被用来计算稳态时的通量分布。然而，由于FBA的本质是线性规划，在多数情况下不可避免地存在等效解。
热力学过程在量子系统中不可逆被科学家首次证实
科技日报北京12月2日电 （记者刘霞）巴西和英国科学家携手首次证实，热力学过程在量子系统中不可逆。最新研究结论对于理解量子系统中的热力学、设计量子计算机以及更深入地洞悉其他量子信息技术都大有裨益。 对于物理系学家们来说，包括薛定谔方程在内的微观法则都是可逆的。从理论上说，正向和反向微观过程毫无
色谱法基于热力学的塔板理论
塔板理论是色谱学的基础理论，塔板理论将色谱柱看作一个分馏塔，待分离组分在分馏塔的塔板间移动，在每一个塔板内组分分子在固定相和流动相之间形成平衡，随着流动相的流动，组分分子不断从一个塔板移动到下一个塔板，并不断形成新的平衡。一个色谱柱的塔板数越多，则其分离效果就越好。 根据塔板理论，待分离组分流
无定形体形成的热力学条件
熔融体是物质在熔化温度以上的一种高能量状态，随着温度的下降，根据熔体释放能量的大小不同，可以有三种冷却过程。1、结晶化。熔体中的质点进行有序排列，释放出结晶潜热，系统在凝固过程中始终处于热力学平衡的能量最低状态。2、玻璃化。质点的重新排列不能达到有序化程度，固态结构仍具有熔体远程无序的结构特点，系统
卡马西平的转变热力学研究（一）
图1. 卡马西平，晶型III，连续熔融，1.23mg，铝坩埚，带孔盖；升温：-40~205℃/10K min-1；降温：205~ -40℃/40K min-1；升温：-40~205℃/10K min-1。 随着对药品的质量要求越来越高，热分析已成为控制药品质量、新药研究及新剂型开发
卡马西平的转变热力学研究（二）
另一个样品，晶型III在封闭坩埚中加热到200℃ （图3） 。其第一次加热的热力学行为和图1相同。熔点为191℃，熔融焓24 KJ.mol-1（102 J.g-1）。同时检测到液态在以10 K min-1的速率降温时，在172℃自发重结晶，结晶焓为22 KJ.mol-1（91 J.g-
关于疏水键的基本作用介绍
定义 疏水键又称疏水作用力。不是真正的化学键 疏水键（hydrophobic bond）是两个不溶于水的分子间的相互作用。当分子中烃基链与水接触时，因不能被水溶剂化，界面水分子整齐地排列，导致系统熵值降低，能量增加，产生表面张力。为了克服表面张力，疏水基团会收缩、卷曲和结合，将原来规则排布于
什么是疏水键？
疏水键是多肽链上的某些氨基酸的疏水基团或疏水侧链（非极性侧链），由于避开水而造成相互接近、粘附聚集在一起。它在维持蛋白质三级结构方面占有突出地位。 疏水键又称疏水作用力。不是真正的化学键 疏水键（hydrophobic bond）是两个不溶于水的分子间的相互作用。当分子中烃基链与水接触时，因
设计中高熵半哈斯勒合金再出新成果
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516851.shtm近日，大连理工大学王同敏教授和康慧君教授受邀在《国际材料评论》杂志上发表长篇综述文章，首次提出开发具有“电子晶体—声子玻璃”特性的单晶中Half-Heusler合金设计策略。Half-
高熵金属玻璃电化学析氢
随着工业市场经济的高速发展，化石燃料的过度开采及使用所造成的全球生态环境危机已经成为人类命运共同体需要面临的首要挑战。今年，习近平主席在第75届联合国大会提出了我国在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”的总体战略目标。氢能,作为最具可持续性和可再生的绿色能源，将在实现碳中和道路
等温滴定量热仪的用途
获得生物分子相互作用的完整热力学参数，包括结合常数、结合位点数、摩尔结合焓、摩尔结合熵、摩尔恒压热容，和动力学参数(如酶活力、酶促反应米氏常数和酶转换数)。
空间中心揭示无碰撞激波的熵增机制
近日，中国科学院空间科学与应用研究中心空间天气学国家重点实验室的杨忠炜、刘颍等人利用Cluster卫星的观测数据和全粒子数值模拟，以2002年2月的一次地球舷激波穿越事件为例，揭示了无碰撞激波面内的熵增机制。这一工作发表在国际学术期刊The Astrophysical Journal Lette
美国开发出可快速发现高熵陶瓷的方法
美国杜克大学（Duke University）科研人员开发出一种可快速发现高熵陶瓷的卷积算法cPOCC。高熵陶瓷结合了高熵合金和陶瓷的特性，涵盖了碳化物、氮化物、硼化物、硅化物、硫化物等，具有优异的机械性能、热稳定性和化学稳定性，可应用于耐磨和耐腐蚀涂层、热电材料、电池等。 这种新计算方法用于
薛定谔《生命是什么？》出版75周年纪念
Philip Ball带领我们重温这本提炼了现代分子生物学关键概念的著作。 《生命是什么？活细胞的物理观》埃尔温·薛定谔（Erwin Schrödinger） 剑桥大学出版社（1944） 诺贝尔奖得主、奥地利物理学家薛定谔在其1944年的著作《生命是什么？》（What Is Life？ ）中
我科学家发现高熵合金在超高压力下具有稳定超导电性
高熵合金通常由五种以上等原子比或近等原子比的元素组成，并且每种元素在晶格点阵上呈无规则分布构成的具有简单晶体结构的固溶体，其在热力学上表现为混合熵高。高熵合金在多方面表现出优异的性能，如突出的比强度、优异的高温机械性能和低温断裂韧性等，有很好的应用前景。近年，在具有体心立方结构的五元高熵合金Ta
导热仪在热力学中有着很重要的作用
导热仪采用新一代改良的瞬态平面热源法，能快速，准确地对材料进行无损的导热系数及蓄热系数测量。它采用单面，界面热传感器向样品表面施加一瞬时的恒定热源，通常测试时间为1-3s。可以直接测量材料的导热系数和蓄热系数。导热仪操作简便，体积小巧，广泛应用于各类实验室，质量检测中心，及企事业单位科研中心。正当前
马铃薯蛋白凝胶的相关热力学、流变和结构特性
马铃薯蛋白和马铃薯淀粉复合物及凝胶的热力学、流变和结构特性 中国农科院供图 中国农业科学院农产品加工研究所薯类加工与品质调控创新团队研究发现，通过控制马铃薯蛋白和马铃薯淀粉的比例，有助于制备质量更好的马铃薯蛋白-马铃薯淀粉凝胶。近日，相关论文发表于Starch-Stärke。 马铃薯是
色谱仪分离过程中的热力学研究
色谱仪是利用样品各组分在固定相和流动相中分配、吸附、离子交换和空间排阻等作用的差异，使各组分在作相对运动的两相中反复多次受到上述各作用而达到相互分离。色谱热力学是研究色谱体系在平衡时的性质和关系，状态发生变化时色谱体系与环境的相互作用。一、基本术语：1、体系：指研究的对象，包含一定种类和数量的物质。
联系电化学和热力学的主要公式
在恒温、恒压条件下，对一个可逆电池反应，有ΔrGm=-zEF此即为联系电化学和热力学的主要公式。左边的ΔrGm是热力学量，右边的E是电化学量。
生理的解释
⒈ [physiology]∶生物机体的生命活动和各个器官的机能 ⒉ [survival hope]∶生存的希望 此去万无生理 ⒊ [livelihood]∶生计 长大成人，各务生理 ⒋ [job]∶活计；职业 你会做些什么生理 ⒌ [business]∶生意；买卖 生理比前日盛
兰州化物所热防护高熵陶瓷研究获进展
目前我国使用的热防护涂层材料，基本上是依据国外的相关材料、标准等来设计的。而针对新型热防护材料各国都在开展研究，国外的相关材料也属于技术保密。近日，中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研发中心磨损与表面工程课题组，针对航空航天用高性能热防护陶瓷材料开展了系统研究工作。研究人员研究了A2B2
兰州化物所热防护高熵陶瓷研究获进展
A2B2O7型高熵陶瓷组分具有可调空间大、氧空位浓度高等特性，在新型热防护涂层用陶瓷材料中有较强的竞争优势。该类型高熵陶瓷可分别或同时在A位和B位两个位点进行高熵化组分调控，使其晶胞中存在严重晶格畸变，表现出较高的质量无序度、离子尺寸无序度和电荷无序度。这些特殊效应能够显著提升材料综合性能，使其
新型高熵合金材料研究新进展
宽温度范围（室温至800℃）内具有低摩擦磨损特性的金属材料在航空航天、核能等先进装备运动、传动系统具有重要应用前景和价值。近年来发展的新型高熵合金材料具有诸多新奇特性，为设计制备高性能金属基润滑耐磨损材料提供了新的空间，是目前材料学和摩擦学研究的热点和前沿。 近日，中国科学院兰州化学物理研究所
中熵合金高压超导转变温度突破新纪录
近日，我国科学家成功合成了TaNbHfZr中熵合金，并发现其在高压下具有“钟罩型”的超导相图，超导转变温度达到了15.3 K，这是目前中熵合金、高熵合金报导的最高记录。相关成果发表于《物理评论快报》，并被选为编辑推荐。超导电性是人类发现的第一个宏观量子现象，因其具有丰富的科学内涵和广阔的应用前景，一
4月10日《自然》杂志精选
封面故事：不同动物之间的演化关系 分子数据的积累正在改变我们对主要动物类群之间演化关系的认识。这一领域的早期工作依赖于少量基因的数据，但全部测序的基因组序列及所表达的序列标记（ESTs，从大量互补DNA克隆获取的短的亚序列）数据的问世意味着，动物界大部分的物种现在都可以进行这种分析了。一项新的研究描
Nature：我国科研团队突破电卡制冷效应工程应用瓶颈
12月23日，上海交通大学机械与动力工程学院副教授钱小石、教授陈江平团队，与物理学院、自然科学研究院特别研究员洪亮课题组、化学化工学院教授黄兴溢课题组组成的跨学科交叉研究团队，通过精巧设计分子缺陷调控弛豫铁电材料，制备了一种极化高熵高分子，显著提高低电场下的巨电卡效应，并首次将循环寿命提高至逾
地质地球所研究揭示地球内核体心立方结构不稳定
地球内核条件下铁及其合金究竟具有怎样的晶体结构?这是地球深部研究关注的关键问题之一，对该问题的解答将牵一发而动全身地影响到“内外核平衡温度”、“内外核轻元素分配”、“外核物质对流机制”等一系列核心科学问题。目前人们对地球内核结构存在较大争议：一方面，综合已有的高温高压实验和理论计算结果，一般认为
液相色谱手性识别机理研究进展（一）
近20年来人们对于用高效液相色谱分离对映体的兴趣与日俱增，发展高效的手性固定相(简称CSP)成为这一领域最活跃的部分，而与之相应的色谱手性识别机理的研究相对来说比较少。但研究色谱拆分机理又是非常重要的，这有利于获得对手性识别更深入的理解，可以指导研制高效的CSPs及预示手性拆分的可能性，而且对理解手
应用物理所发现超高压力下TaNbHfZrTi的超导电性稳定性
高熵合金的概念是20世纪90年代基于对大块非晶合金的研究背景下提出的。高熵合金通常由五种以上等原子比或近等原子比的元素组成，并且每种元素在晶格点阵上呈无规则的分布，构成具有简单晶体结构的固溶体，其在热力学上表现为混合熵高。高熵合金在多方面表现出优异的性能，如突出的比强度、优异的高温机械性能和低温