美科学家设计出零摩擦量子发动机可达最大极限效率
在真实的物理过程中，只要做功总会有能量损失，这部分能量损失是由于摩擦造成，特别是在机械运动中。但在一项最新研究中，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室和英国皇后大学的物理学家设计出一种以零摩擦运转的发动机，利用某种量子捷径的优势来做功。设计以最大极限功率运转的最大效率发动机是工程领域的一个重要目标，本研究标志着人们向这一目标迈进了一大步。相关论文发表在最近出版的《自然·科学报告》杂志上。 量子波动在宏观层面微不足道，但在微观层面却成为主导。热力学定律成功描述了许多系统中功和热的概念，但要解释微观领域的大量现象，需要一个全新的热力学定律。“量子版”的热力学是什么样子尚不得而知，也没有描述量子设备可能有哪些优势，人们关心的一个问题是，它能否建立一个可逆的量子发动机，即发动机的运转是可逆的，是一个没有能量损耗的“绝热”过程。 据物理学家组织网9月16日报道，在论文中，研究人员提出了一个量子发动机“超-绝热”的例子：发动机利用量子捷径实现......阅读全文
量子热力学领域取得新进展
近日，南方科技大学物理系和量子科学与工程研究院副教授鲁大为团队在量子热力学领域取得进展，研究团队利用核磁共振技术在分子层面实现了一种不需要外界额外做功驱动的量子制冷过程，相关成果发表于《物理评论快报》。 一直以来，制冷过程都是热力学重要的研究内容，被广泛应用于人们的日常生活以及工业或科学领域中
量子热力学领域取得新进展
近日，南方科技大学物理系和量子科学与工程研究院副教授鲁大为团队在量子热力学领域取得进展，研究团队利用核磁共振技术在分子层面实现了一种不需要外界额外做功驱动的量子制冷过程，相关成果发表于《物理评论快报》。一直以来，制冷过程都是热力学重要的研究内容，被广泛应用于人们的日常生活以及工业或科学领域中。例如，
量子电池充电更快－证明了量子系统的热力学优势
最近，来自英国、意大利等四国的物理学家在英国物理学会（IOP）刊物《新物理学》杂志上发表论文，提出了“量子电池”的概念，并理论证明了多量子比特相互纠缠而产生的“量子加速”能为充电提供捷径，所以用量子电池充电比传统电池更快。 量子电池可以有多种物理形式，如离子、中性原子、光子等。量子比特能同时处
美科学家设计出零摩擦量子发动机－可达最大极限效率
在真实的物理过程中，只要做功总会有能量损失，这部分能量损失是由于摩擦造成，特别是在机械运动中。但在一项最新研究中，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室和英国皇后大学的物理学家设计出一种以零摩擦运转的发动机，利用某种量子捷径的优势来做功。设计以最大极限功率运转的最大效率发动机是工程领域的一个重要目标，本研究
打破经典热力学极限－科学家尝试量子物理学改变规则
据中国科学报12月5日报道，英国量子物理学家正在利用人造钻石做实验，试图证明一种几年前刚被理论化的效应：量子推动可使钻石的功率输出高于经典热力学限定的水平。 （图自中国科学报） 只有鲁莽的物理学家，才敢于尝试打破热力学定律。不过，事实证明，或许真有改变这些定律的办法。在英国牛津大学的一间实验
热力学过程在量子系统中不可逆被科学家首次证实
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二致。但现在，巴西ABC联邦大学的物
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
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，
酶的应用热力学
与其他催化剂一样，酶并不改变反应的平衡常数，而是通过降低反应的活化能来加快反应速率。通常情况下，反应在酶存在或不存在的两种条件下，其反应方向是相同的，只是前者的反应速度更快一些。但必须指出的是，在酶不存在的情况下，底物可以通过其他不受催化的“自由”反应生成不同的产物，原因是这些不同产物的形成速度更快
研究生院提出量子关联系统热力学性质研究新方法
量子关联系统热力学性质研究新方法 最近，中国科学院研究生院苏刚教授及其博士生李伟等人提出了一个用于研究量子多体关联系统热力学性质的新方法，被命名为线性张量重整化群（LTRG）方法。该研究结果已于近日发表在国际期刊《物理评论快报》上[Physical Review Letters 1
科学家提出高效驱动微型引擎概念
要测量一个原子，不可能不扰动它，至少根据量子力学是这样的。但两名物理学家报告称，这一效应似乎有点麻烦，但它可以驱动一个微型引擎以近乎100%的效率运行——远高于汽车引擎的效率。目前，这一“测量引擎”仍是纯假设，但物理学家称或许未来真能造出一款这样的引擎。 “这是个非常好的想法。”法国蒙特邦奥圣
发动机润滑油粘度的大小对发动机的影响
发动机润滑油粘度的大小对发动机的影响发动机润滑油黏度关系到发动机的启动性和机件的磨损程度、燃油和润滑油的消耗量及功率损失的大校机油黏度过大，流动性差，进入摩擦面所需时间长，燃料消耗增大，机件磨损加大，清洗和冷却性差，但密封性能好。黏度过小不能形成可靠油膜，既不能保证润滑，密封性又差，磨损大、功率下降
量子涨落定理：开启未来能源的“秘钥”
想象一下，如果手机在不充电的情况下，仅靠周围环境中微小的能量波动就能永远保持满电状态，是不是很酷？近日，兰州大学教授安钧鸿与吴威团队在量子热力学领域取得的重要进展，有望让这种科幻电影中的情节变为现实。他们的研究成果不仅挑战了传统认知的边界，更给量子热机的未来设计带来无限可能。近日，相关研究成果发表于
量子涨落定理——开启未来能源的秘钥
想象一下，如果你手中的手机能在不充电的情况下，仅靠周围环境中的微小能量波动就能永远保持满电状态，这听起来是不是像科幻电影中的情节？近日，兰州大学教授安钧鸿与吴威团队，携手在量子热力学的神秘领域里取得了重要研究进展，他们的研究成果不仅挑战了传统认知的边界，更为量子热机的未来设计开起来无限可能。相关研究
发动机油粘度测定——发动机油表观粘度测定仪
机油的粘度与水相比，油更稠。正是由于这种相对较厚的性质，石油更能抵抗流动。例如，如果我们有一瓶水和一瓶油，我们要倾斜地倒入这些瓶子的内容物，我们可以期望水以更快的速度流动。这是因为它比油的粘性小或稠度小。然而，石油仍然会流动，因为它更厚或更粘性，它正试图抵抗自然的引力。 因此，粘度是所有液体的
色谱理论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，待分离组分流出色谱柱
色谱理论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，待分离组分流出色谱柱
什么是热力学中的标准状态
热力学中的标准状态一般指在101.325kPa（部分文献为100kPa）的压力(标准压力)下和某一指定温度下纯物质的物理状态(液态或某种形式的固态)，用右上角θ表示。亦称热力学标准状态, 简称标准态。它对具体物质状态有严格规定：1、气体物质的标准态除指物理状态为气态外，还指该气体的压力(或在混合气体
研究证实真实的量子体系存在操控速度的极限
近日，中科院精密测量院研究团队与多个单位合作，利用超冷40Ca+离子所构造的量子模拟实验平台，设计并实验展现了可控的量子非平衡热力学过程，在单原子层面上首次高精度地验证了“远离平衡状态的量子体系的操控速度受制于体系的熵产生率“这一全新的量子热力学特性，研究成果发表在《物理评论快报》上。 该成果不
实验演示用集体测量减少测量对热力学演化的反作用影响
中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在量子测量研究中取得新进展，该研究团队李传锋、项国勇研究组与德国马克斯·普朗克研究所博士Martí Perarnau-Llobet合作，在光子系统中首次实验演示使用集体测量（collective measurement）减少热力学中量子投影测量的反作
郑州大学最新研究：实现对量子力学测不准关系实验验证
近日，郑州大学与中国科学院精密测量科学与技术创新研究院等合作，利用超冷40Ca+离子构造的量子模拟实验平台，精巧设计并实现了可控的量子体系非平衡热力学过程，首次在单原子层面上准确验证了量子开放体系的操控速度与体系的熵增加率必须受一个内禀的测不准关系制约，有望将该测不准关系普适性从量子拓展到经典体
发动机燃料实际胶质综述
什么叫发动机燃料实际胶质？ 发动机燃料的实际胶质，是指发动机燃料在试验条件规定的热空气流中蒸发（人工氧化），油中烃类经氧化、聚合、缩合所生成的深棕黄色或黑色的复杂物质。这种现象称为显胶或生胶性。发动机燃料实际胶质含量以100毫升试油中实际胶质的毫克数表示。测定的实际胶质含量，不是指油品中含
发动机燃料实际胶质综述
什么叫发动机燃料实际胶质？发动机燃料的实际胶质，是指发动机燃料在试验条件规定的热空气流中蒸发（人工氧化），油中烃类经氧化、聚合、缩合所生成的深棕黄色或黑色的复杂物质。这种现象称为显胶或生胶性。发动机燃料实际胶质含量以100毫升试油中实际胶质的毫克数表示。测定的实际胶质含量，不是指油品中含有胶状物的真
航天新动力：离子发动机
科学家预计，宇宙飞船需要配备不同于传统化学能燃烧为动力的火箭引擎，实际上一种被称为电火箭发动机的技术已经进入了人们的视野，其采用电能加速工质产生高速喷射流驱动飞船前进。应用这种技术打造的动力系统也被称为霍尔推进器，其与化学能火箭发动机最大的不同之处是利用电能来形成离子化的推进动力
重大科技基础设施“仲华”热物理试验装置开建
12月27日，“十四五”国家重大科技基础设施“仲华”热物理试验装置在青岛西海岸新区举行项目建设推进会，项目正式启动建设。“仲华”热物理试验装置是全国首个获得国家批复、首个启动建设的“十四五”国家重大科技基础设施项目。 据悉，“仲华”热物理试验装置主要针对吸气式发动机开展复杂多变条件下的工程热力学
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
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
我国首次实现辐射法测量热力学温度
记者日前从中国计量科学研究院获悉，该院承担的国家“十一五”科技支撑计划重点项目“以量子物理为基础的现代计量基准研究”中《辐射法测量热力学温度研究》通过了国家质检总局组织的专家验收。该课题通过对金属—碳高温热力学温度的研究，在国内首次实现辐射法测量热力学温度，完成对高温固定点的热力学温度赋值，相对
热力学标准状态的温度是怎样的
热力学标准状态：在100kPa（部分文献为101.325kPa）的压力（标准压力）下纯物质的物理状态,用右上角用符号“θ”表示,简称标准态.它对具体物质状态有严格规定：①气体物质：该气体的压力（或在混合气体中的分压）值为100kPa（部分文献为101.325kPa）,即标准压力pθ；②溶液：溶液中的
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