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关键词： 物理化学   课程思政   BOPPPS   表面张力  

摘要： 高等教育不仅要传授专业知识,也要注重学生的思想政治教育。本文以“表面张力”一节为例,依托BOPPPS教学模式,从教学目标、教学设计和教学评价等方面进行课程思政教学改革。将课程中的思政要点融入到BOPPPS教学模式的各个环节,丰富科学内涵,进而实现知识传授和价值引领的同向而行,为物理化学课程教学改革的实施提供建议和思路。

关键词： 亚微米颗粒   单层膜   阻力系数   扩散   界面热力学扰动   表面张力  

摘要： 微纳米颗粒是生物膜流变的测量探针及药物输运的载体,研究微纳米颗粒在膜上的流体力学阻力及扩散行为具有重要科学意义。已有研究针对嵌入膜内且与膜厚度相同的圆柱体(比拟单个磷脂/蛋白质分子)阻力系数开展研究,是一个二维流体力学问题。球形颗粒穿透膜伸入水相中,受力更加复杂。近几年,有研究发现当微米颗粒在纯水–空气界面上做布朗扩散时,阻力系数有分子热运动引起的界面扰动的贡献,这部分阻力与表面张力成正比。本论文在亚微米颗粒–单层生物膜界面实验中发现了类似现象。考虑到生物膜与纯水界面的不同力学特性及亚微米颗粒尺度,本文对表面张力进行了修正:一是加入膜的Maxwell黏弹性项,二是加入热力学毛细波波数项,进而区分微观分子纳米尺度与宏观尺度下表面张力的不同。实验结果表明:由阻力系数拟合得到的热力学毛细波波长恰好等于膜内磷脂分子间的平均间距,符合界面热力学扰动理论的描述;此外,当颗粒与膜内微米磷脂凝聚区域粘连时,粘连体整体所受的阻力几乎全部源自于凝聚区域,水相及膜内对颗粒施加的阻力贡献极小。

关键词： 水利工程测量   水位   封堵   贯穿性  

摘要： 本文就三门峡水利枢纽溢流坝Ⅱ段测压管水位异常问题,进行了Ⅱ坝段测压管水位异常现象、水位和水温的关系的研究和分析,进行了充、放水试验,得出了测压管水位异常升高原因是2号底孔存在贯穿性裂缝所导致的结论,采取了对裂缝采取凿槽嵌补的封堵措施,得到了Ⅱ坝段测压管水位未再异常升高的结果。

关键词： 非离子Gemini表面活性剂   聚氧乙烯链   表面张力   临界胶束浓度   润湿性  

摘要： 以2,5,8,11-四甲基-6-十二炔-5,8-二醇和环氧乙烷为原料,三乙胺为催化剂,合成了聚氧乙烯重复单元数分别为2,4,5和7的4种非离子Gemini表面活性剂(P1,P2,P3和P4).通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和1H核磁共振波谱(1H NMR)对P1~P4的结构进行了表征,利用表面张力仪和接触角测量仪等研究了不同聚氧乙烯链长度对表面张力、临界胶束浓度(cmc)、润湿性能、泡沫性能和乳化性能的影响.研究结果表明,随着聚氧乙烯链长度的增加,表面活性剂的cmc逐渐增加,cmc处的表面张力(γ_(cmc),mN/m)先减小后增大,P2的γ_(cmc)最小(27.19 mN/m).此类非离子Gemini表面活性剂均展现出优异的润湿性能,随着聚氧乙烯链长度增加,其发泡量和乳化能力逐渐增加.此类具有低表面张力和出色润湿性能的非离子Gemini表面活性剂在半导体显影和工业清洗等领域具有巨大的应用潜力.

关键词： 流体包裹体   石英氧同位素   隐爆角砾岩   锂矿   维拉斯托   岩石学   矿床学  

摘要： 维拉斯托矿床同时发育碱长花岗岩型锡铷矿体、隐爆角砾岩型锂铷矿体和石英脉型锡矿体,其中隐爆角砾岩型矿体位于另外两类矿体之间,是理解该矿床成矿过程和成因的关键.以隐爆角砾型矿体中石英晶体及其中的流体包裹体为主要研究对象,通过石英阴极发光、流体包裹体显微测温、激光拉曼和原位氧同位素等测试手段,探索流体演化与锂铷矿化的关系.研究结果表明,隐爆角砾岩中的石英晶体生长经历了3个阶段(Q1、Q2和Q3).从Q1到Q2,包裹体盐度相似、均一温度降低、石英氧同位素变轻,指示大气降水加入增多.综合前人与本次研究成果,认为维拉斯托隐爆角砾岩型矿石是岩体顶部隐爆作用的产物,减压的岩浆热液在上升过程中与大气降水发生了不同程度的混合,造成了其中富锂云母的沉淀和锂铷的矿化.

关键词： 钴矿床   矿稳定同位素   流体包裹体   成矿模式  

摘要： 本文对宜春市五宝山钴矿床的稳定同位素特征、流体包裹体分析及成矿模式进行了研究。通过分析,得出以下结论:一是矿体形态呈似层状或透镜状,走向N,倾向SE,倾角20°~40°。矿石品位较高,钴的品位在0.1024%~1.15%范围内变化;二是氢氧同位素分析表明,成矿热液中氢氧同位素组成与当地岩浆水和大气降水相似,表明成矿物质主要来源于岩浆水和大气降水;三是黄铁矿中钴镍比值和流体包裹体测温结果表明,成矿流体在演化过程中经历了高压高温条件,形成了富含钴镍等元素的矿物;四是成矿物质来源较为多样,既有岩浆来源的部分,也有部分来自地层和岩浆热液的混合作用;五是成矿时代为燕山期,与区域构造运动和岩浆活动密切相关。六是控矿要素主要包括地层岩性、构造条件和岩浆活动等。找矿标志包括土壤钴含量异常高、岩石中的钴含量异常、磁异常、地球化学异常和构造断裂带等。为该地区的找矿勘探和资源开发提供了重要的科学依据。

关键词： 页岩油   纹层型   夹层型   孔隙结构   流体可动性  

摘要： 中国页岩油资源丰富,截止至2022年底,中国陆相页岩油预测储量达到29.74亿t,但在如此规模的储量下只有可采页岩油才具有经济价值。吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层根据矿物组分及源储比可分为夹层型、纹层型及混积型3种类型。但由于三类储层孔隙结构特征及流体赋存状态差异较大,导致在相同的压裂手段下产能差异甚远。为明确吉木萨尔凹陷芦草沟夹层型、纹层型储层孔隙结构特征及其约束下的流体可动性差异,本文通过XRD、铸体薄片、扫描电镜、氮气吸附等方法对孔隙结构特征进行研究,利用核磁共振离心技术对纹层型、夹层型储层样品页岩油可动性进行定量评价,采用T1-T2谱方法明确不同储层类型页岩油赋存状态,最终结合孔隙结构特征参数对页岩油储层流体可动性的主控因素进行分析。结果表明,纹层型储层碳酸盐岩类矿物含量较高,储集空间以碳酸盐岩晶间孔、黏土矿物层间缝及有机质孔为主,干酪根含量较高,游离油组分含量极低,可动流体饱和度均值仅为7.97%;夹层型型长英质含量较高,储集空间以晶间孔、长石粒内溶孔为主,流体组分以可动油为主,其次为束缚油、干酪根,不含可动水,可动流体饱和度均值为29.26%。孔隙结构特征参数中最大孔喉半径大小是控制页岩油储层可动流体饱和度的主要因素,两者呈指数正相关,相关系数可达0.9521。通过本次研究,明确了吉木萨尔凹陷芦草沟组夹层型、纹层型页岩油储层的主要储集空间类型分别为粒间孔、粒内孔。从单峰夹层型储层到双峰纹层型储层可动流体饱和度逐渐减小,但均随着最大孔喉半径的增大而呈指数增加,表明最大孔喉半径对页岩油储层可动流体饱和度有较大的影响。

关键词： 7E教学模式   PBL   液体表面张力   教学设计  

摘要： 将PBL教学法融入7E教学模式,构建PBL视域下的7E教学模式,在问题驱动下,借助PBL中的学科核心知识促进知识的情境化迁移应用.以“液体的表面张力”教学为例,探索PBL视域下高中物理7E教学模式的实践应用,并为高中物理课堂教学提出建议,以落实学生科学探究与科学思维能力的有效培养.

关键词： 表面活性剂   脉动热管   浓度   传热性能   表面张力   黏度  

摘要： 添加表面活性剂会影响脉动热管(pulsating heat pipe,PHP)的传热性能,其机理较为复杂。本文以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液为工质,实验研究浓度及加热功率对PHP传热性能的影响。固定充液率约50%,调节质量分数及加热功率范围分别为0~0.288%(0~8.0CMC)、10~105W。结果表明:加热功率20~90W、浓度0.5~8.0CMC范围内,添加CTAB可改善PHP的传热性能,体现为蒸发及冷凝温度波动幅度减小、频率增加,PHP热阻降低;其中,4.0CMC的强化作用率较高,为11.0%~37.3%。在较高加热功率时,CTAB对传热的强化作用减弱甚至恶化,如105W、8.0CMC时PHP内会出现“烧干”趋势。对于CTAB溶液,其最优浓度约为4.0CMC,远大于临界胶束浓度。对此结果,不能仅用静态表面张力及黏度的影响去分析,还需引入动态表面张力的影响。

关键词： levitation technique   undercooling   molar volume   contactless measurement   high temperature melts  

摘要： Fe-Ga alloys are expected as a magnetostrictive material. Currently, Fe-Ga single crystals have been fabricated by the Czochralski method. Thermophysical properties of the Fe-Ga melt are necessary for the improvement of the crystal growth technique, however, these have not measured to date. The aim of this study was therefore to measure the density and surface tension of Fe-Ga melts using electromagnetic levitation technique. It is possible to measure thermophysical property of sample melts at undercooling condition using the electromagnetic levitation method. The density and surface tension of the Fe-Ga decreased with increasing temperature including supercooling temperature region. The molar volume of the Fe-Ga melt is smaller than the molar volume calculated assuming ideal solution. The surface tension of the Fe-Ga melt was in good agreement with the surface tension calculated from Butler model.