Trữ nhiệt là gì? Các công bố khoa học về Trữ nhiệt

Sự động học của quá trình oxy hóa nhiệt của silicon được khảo sát một cách chi tiết. Dựa trên một mô hình đơn giản về quá trình oxy hóa, mô hình này xem xét các phản ứng diễn ra tại hai ranh giới của lớp oxit cũng như quá trình khuếch tán, mối quan hệ tổng quát x02+Ax0=B(t+τ) được rút ra. Mối quan hệ này cho thấy sự phù hợp xuất sắc với dữ liệu oxy hóa thu được trên một dải nhiệt độ rộng (700°–1300°C), áp suất một phần (0.1–1.0 atm) và độ dày oxit (300–20 000 Å) cho cả chất oxy hóa là oxy và nước. Các tham số A, B, và τ được chứng minh là có liên quan đến hằng số vật lý-hóa học của phản ứng oxy hóa theo cách được tiên đoán. Phân tích chi tiết này cũng dẫn đến thông tin thêm về bản chất của các loài được vận chuyển cũng như ảnh hưởng của điện tích không gian lên giai đoạn đầu của quá trình oxy hóa.

Tất cả các sinh vật, đặc biệt là thực vật trên cạn và các loài cố định khác, chủ yếu tương tác với hàng xóm xung quanh, nhưng các khu vực lân cận có thể khác nhau về thành phần do sự phân tán và tỷ lệ tử vong. Có nhiều bằng chứng ngày càng mạnh mẽ rằng cấu trúc không gian được tạo ra bởi những lực lượng này ảnh hưởng sâu sắc đến động lực, thành phần và đa dạng sinh học của các cộng đồng. Các mô hình không gian dự đoán rằng không có nhiều loài tiêu thụ nào có thể đồng tồn tại ở trạng thái cân bằng hơn số lượng nguồn lực hạn chế. Ngược lại, một mô hình tương tự mà bao gồm cạnh tranh lân cận và sự phân tán ngẫu nhiên giữa các địa điểm dự đoán sự đồng tồn tại ổn định của một số lượng loài tiềm năng không giới hạn trên một nguồn lực duy nhất. Sự đồng tồn tại xảy ra bởi vì các loài có tỷ lệ phân tán cao đủ tồn tại ở những địa điểm không bị chiếm bởi các đối thủ vượt trội. Sự đồng tồn tại yêu cầu tính tương đồng hạn chế và các sự đánh đổi giữa các loài theo hai hoặc ba chiều về khả năng cạnh tranh, khả năng định cư và tuổi thọ. Giả thuyết về cạnh tranh không gian này dường như giải thích cho sự đồng tồn tại của nhiều loài thực vật cạnh tranh cho một nguồn lực hạn chế duy nhất trong đồng cỏ của Khu vực Lịch sử Tự nhiên Cedar Creek. Nó cung cấp một lời giải thích khả thi, có thể kiểm tra cho các cộng đồng đa dạng sinh học cao khác, chẳng hạn như rừng nhiệt đới. Mô hình có thể được kiểm tra (1) bằng cách xác định xem các loài cùng tồn tại có những sự đánh đổi cần thiết về khả năng định cư, cạnh tranh và tuổi thọ hay không, (2) bằng cách thêm các hạt giống vào để xác định xem độ dày đặc của các loài địa phương có bị giới hạn bởi sự phân tán hay không, và (3) bằng cách so sánh các ảnh hưởng lên đa dạng sinh học của tỷ lệ thêm hạt giống cao cho các loài khác nhau về khả năng cạnh tranh.

Đề xuất một phương trình cấu trúc phổ quát giữa vectơ dòng nhiệt và độ gradient nhiệt độ nhằm bao quát các hành vi cơ bản của hiện tượng khuếch tán (vĩ mô cả về không gian lẫn thời gian), sóng (vĩ mô trong không gian nhưng vi mô trong thời gian), tương tác phonon–electron (vi mô cả về không gian và thời gian), và sự tán xạ thuần túy của phonon. Mô hình này được tổng quát hóa từ khái niệm độ trễ hai pha, ghi nhận hành vi độ trễ trong phản ứng tốc độ cao. Trong khi độ trễ pha của dòng nhiệt nắm bắt phản ứng quy mô nhỏ theo thời gian, độ trễ pha của độ gradient nhiệt độ nắm bắt phản ứng quy mô nhỏ theo không gian. Dạng năng lượng phổ quát của phương trình giúp xác định các tham số vật lý chi phối việc chuyển đổi từ cơ chế này (chẳng hạn như khuếch tán hoặc sóng) sang cơ chế khác (tương tác phonon–electron).

Nhiệt độ trung bình toàn cầu dự đoán sẽ tăng từ 2–7 °C và lượng mưa sẽ thay đổi trên toàn cầu vào cuối thế kỷ này. Để định lượng các tác động của biến đổi khí hậu lên các quá trình hệ sinh thái, một số thí nghiệm biến đổi khí hậu đã được thiết lập trên toàn thế giới trong các hệ sinh thái khác nhau. Mặc dù những nỗ lực này, các phản ứng chung của các hệ sinh thái đất liền đối với thay đổi nhiệt độ và lượng mưa, và đặc biệt là ảnh hưởng kết hợp của chúng, vẫn chưa rõ ràng. Chúng tôi đã sử dụng phân tích tổng hợp để tổng hợp các phản ứng mức hệ sinh thái đối với sự ấm lên, lượng mưa thay đổi, và sự kết hợp của chúng. Chúng tôi tập trung vào sự phát triển của thực vật và cân bằng carbon (C) của hệ sinh thái, bao gồm sinh khối, sản xuất sơ cấp ròng (NPP), hô hấp, trao đổi hệ sinh thái ròng (NEE), và quang hợp của hệ sinh thái, tổng hợp kết quả từ 85 nghiên cứu. Chúng tôi nhận thấy rằng việc tăng nhiệt độ và lượng mưa thường kích thích sự phát triển của thực vật và dòng carbon của hệ sinh thái, trong khi việc giảm lượng mưa có tác động ngược lại. Ví dụ, sự ấm lên kích thích đáng kể tổng NPP, tăng cường quang hợp của hệ sinh thái, và hô hấp của hệ sinh thái. Việc giảm lượng mưa trong thí nghiệm đã ức chế NPP trên mặt đất (ANPP) và NEE, trong khi lượng mưa bổ sung đã tăng cường ANPP và NEE. Năng suất thực vật và dòng C của hệ sinh thái thường cho thấy độ nhạy cao hơn trước sự gia tăng lượng mưa hơn là trước sự giảm lượng mưa. Các tác động tương tác của sự ấm lên và lượng mưa thay đổi có xu hướng nhỏ hơn mong đợi từ các tác động đơn lẻ, mặc dù sức mạnh thống kê thấp giới hạn độ mạnh của các kết luận này. Các thí nghiệm mới với các can thiệp về nhiệt độ và mưa kết hợp là cần thiết để xác định một cách quyết đoán tầm quan trọng của các tương tác giữa nhiệt độ và lượng mưa đối với cân bằng C của các hệ sinh thái trên cạn dưới các điều kiện khí hậu trong tương lai.

Các ống nano các bon được doping với liti hoặc kali có khả năng hấp thụ ∼20 hoặc ∼14 phần trăm trọng lượng của hydro ở nhiệt độ trung bình (200̐ đến 400°C) hoặc ở nhiệt độ phòng, tương ứng, dưới áp suất thường. Những giá trị này lớn hơn so với hệ thống kim loại hydride và hệ thống hấp phụ lạnh. Hydro lưu trữ trong các ống nano các bon được doping liti hoặc kali có thể được giải phóng ở nhiệt độ cao hơn, và chu trình hấp thụ-giải phóng có thể được lặp lại mà ít giảm khả năng hấp thụ. Khả năng hấp thụ hydro cao của các hệ thống này có thể được phát sinh từ cấu trúc xếp lớp mở đặc biệt của ống nano các bon được làm từ methan, cũng như tác dụng xúc tác của kim loại kiềm.

Một mối tương quan đơn giản đã được phát triển trước đó bởi Kandlikar (1983) để dự đoán hệ số truyền nhiệt trong quá trình sôi hai pha bão hòa bên trong các ống nằm ngang và thẳng đứng. Nó dựa trên một mô hình sử dụng các đóng góp từ quá trình sôi sinh khí và cơ chế đối lưu. Mô hình này đã đưa vào một tham số phụ thuộc vào chất lỏng Ffl trong thuật ngữ sôi sinh khí. Khả năng dự đoán của mối tương quan này cho các loại chất làm lạnh khác nhau đã được xác nhận thông qua việc so sánh với dữ liệu gần đây về R-113 của Jensen và Bensler (1986) cũng như Khanpara và các cộng sự (1986). Trong công trình hiện tại, mối tương quan trước đó được tinh chỉnh thêm bằng cách mở rộng cơ sở dữ liệu lên 5246 điểm dữ liệu từ 24 nghiên cứu thực nghiệm với mười loại chất lỏng. Mối tương quan đề xuất, các phương trình (4) và (5), cùng với các hằng số được cung cấp trong Bảng 3 và 4, cho độ lệch trung bình là 15,9% với dữ liệu nước và 18,8% với các dữ liệu chất làm lạnh khác, đồng thời cũng dự đoán đúng xu hướng hTP so với x như đã được xác nhận với dữ liệu nước và R-113. Việc thử nghiệm bổ sung với dữ liệu R-22 và R-113 gần đây đã cho thấy những độ lệch trung bình thấp nhất trong số các mối tương quan đã được thử nghiệm. Mối tương quan được đề xuất có thể được mở rộng cho các chất lỏng khác bằng cách đánh giá tham số phụ thuộc vào chất lỏng Ffl cho chất lỏng đó từ dữ liệu sôi trong dòng chảy hoặc sôi trong bể của nó.

Độ ổn định của các tế bào mặt trời perovskite (PSCs) CH₃NH₃PbI₃ (MAPbI₃) cấu trúc phẳng được bao bọc đã được nghiên cứu dưới nhiều điều kiện môi trường giả lập khác nhau.

Một phương pháp “khối lượng hữu hạn” mới được đề xuất để dự đoán sự truyền nhiệt bức xạ trong các không gian có chất trung gian tham gia. Phương pháp này có thể được áp dụng một cách khái niệm với cùng các lưới tính toán phi trực giao được sử dụng để tính toán dòng chảy chất lỏng và truyền nhiệt đối lưu. Một phiên bản khá tổng quát của phương pháp đã được suy diễn và các chi tiết được minh họa bằng cách áp dụng nó vào một số bài toán chuẩn đơn giản. Kết quả thử nghiệm cho thấy độ chính xác tốt đạt được ngay trên các lưới tính toán thô, và rằng sai số giải pháp giảm nhanh chóng khi lưới được tinh chỉnh.

Nhiều phương pháp đã được phát triển để đánh giá trạng thái nhiệt của manti dưới các sống núi đại dương, đảo, và cao nguyên, dựa trên thạch học và hóa địa chất của dung nham phun trào. Một phương pháp dẫn đến kết luận rằng nhiệt độ tiềm năng của manti (gọi là T_P) của manti môi trường dưới các sống núi đại dương là 1430°C, giống như Hawaii. Phương pháp khác cho thấy các sống núi có một phạm vi lớn về nhiệt độ tiềm năng của manti môi trường (gọi là T_P = 1300–1570°C), so sánh trong một số trường hợp với các điểm nóng (Klein và Langmuir, 1987; Langmuir et al., 1992). Phương pháp thứ ba cho thấy nhiệt độ thấp đồng nhất cho manti môi trường dưới các sống núi, khoảng 1300°C, với các dị thường 250°C có tính điểm liên quan đến các cột manti. Tất cả các phương pháp đều có các giả định và không chắc chắn mà chúng tôi đánh giá phê phán. Một đánh giá mới được thực hiện về thành phần dung nham mẹ có thể kết tinh olivin với hàm lượng forsterit tối đa quan sát thấy ở các dòng chảy dung nham. Những điều này nhìn chung phù hợp với các thành phần dung nham chính được tính bằng phương pháp cân bằng khối lượng của Herzberg và O'Hara (2002), và sự khác biệt phản ánh các hiệu ứng nổi tiếng của sự kết tinh phân đoạn. Kết quả về thành phần dung nham chính mà chúng tôi thu được cho bazan sống núi giữa đại dương và các đảo, cao nguyên đại dương khác nhau nói chung ủng hộ loại mô hình thứ ba nhưng với nhiệt độ tiềm năng của manti môi trường trong phạm vi 1280–1400°C và các dị thường nhiệt có thể vượt trên khoảng nền này từ 200–300°C. Kết quả của chúng tôi phù hợp với mô hình cột manti.

Phương trình nhiệt động lực học (∂C_P/∂P)_T = −T(∂²V/∂T²)_P được sử dụng làm cơ sở để liên hệ sự giãn nở nhiệt với cấu trúc (tại nhiều nhiệt độ và áp suất khác nhau) của nước và các chất lỏng "tự nhiên". Những xem xét tương tự dẫn đến một mối liên hệ giữa dấu của [Công thức: xem văn bản] cho các dung dịch và phân loại các chất tan là cấu trúc tạo nên hoặc phá vỡ cấu trúc.