聲擾動形成的分子振動弛豫過程使得氣體熱容成為依賴于聲頻率的有效熱容,導致隨頻率變化的聲速頻散和聲弛豫吸收。本文基于單弛豫過程合成算法,提出一種基于兩頻點聲速和聲吸收測量值的氣體平衡態(tài)熱容合成方法。該方法兩個測量聲頻點只需在聲弛豫吸收顯著的頻率范圍即可分別合成可激發(fā)氣體分子內(nèi)外自由度熱容,并有效消除聲弛豫過程對氣體平衡態(tài)熱容測量結果的影響。對于室溫下由CO₂、CH₄、Cl₂、N₂和O₂組成的多種氣體,合成的氣體熱容值與基于Planck-Einstein公式的熱力學理論計算結果相符,相比實驗數(shù)據(jù)最大相對誤差為3.51%。合成的轉動和振動熱容還可應用于氣體分子幾何結構、振動頻率大小和混合氣體摩爾分數(shù)的檢測。 

【文章來源】：聲學學報. 2020,45(03)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

圖１是兩頻點萬＝４０?ｋＨｚ，?／２?＝?１?

４００??．聲?學?學?報??．２０２０?年??圖３是二元混合氣體９Ｑ％Ｇ０２－ｌ（ｍＮ２中在兩頻??點Ａ?＝?４０?ｋＨｚ，辦＝１２５?ｋＨｚ上聲速和聲吸收系數(shù)??隨溫度變化的曲線（Ｔ從２７３?Ｋ上升至３１Ｓ?Ｋ，?Ｐ?＝??１?ａｔｍ），圖４則是相同環(huán)境條件下，９０％Ｃ〇２－１０貧Ｎｓ??中在兩頻點／ｉ?＝?６０?ｋＨｚ，?／２?＝?８０?ｋＨｚ上聲速和聲吸??收系數(shù)隨溫度變化的曲線》??圖５足９〇％ｒｏｒｉ〇％Ｎ２中本文算法合成的平衡??態(tài)熱容值與熱力學理論計笄結果隨溫度變化曲線的??一熟＊學理镎ｆｌ？算熱容??—：爾纖合成Ｈ容??２６．８??２６．６??２６．４??２７３?２７８?２?８３?２８８?２９３?２９８?３０３?３０８?３１３?３１８??ＨＫ）??＿擇２?ＯＨ．４兩ｉｆＡＰ礙量値會康的Ｔ－衡態(tài)熱容??與熱』力學理論腦：熟容：臟慶變化曲線??ｍ）??＜．？）顧勸??ｒ（Ｋ：）．??：［ｂ）顧＊?義＝．１２：５．ｋＨｉａ??Ｗ?３?８０１１００２．，?ＴＯ轉１％韋聲遽＿ｃ職聲獎收系數(shù)』ａ?１４．織貪??變化曲線＜Ｔ從２７３?Ｋ上并栗３１８?Ｋ，戶＝１?ａｔｍ）??室溫和壓強Ｐ?＝?１?：ａｔｍ的環(huán)境條件下，對千本??文用ｆ熱容值對比的這些氣體，它們的聲弛豫頻率在??１０？１００?ｋＨｚ之間變化Ｐ，５１。所以，本文靜態(tài)熱容的合??成方．法對千：文中所提到的氣體，聲測量的兩頻點Ｍ要??在聲弛豫吸收顯著的頻域范圍（例如：１０？２００?ｋＨｚ）??進行選擇均可獲得相同的合成熱容值。??４．３氣體熱容值隨溫度變化的對比??無外界擾動時，氣體的平衡態(tài)熱容只是－溫度的函??數(shù)，圖１是兩頻點

【參考文獻】：
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