分子的“舞蹈”决定了液体如何吸收热量

naichabei1个月前科学与科技10

科学家发现了液体中微粒的微观运动与其吸热能力之间的联系。


molecule.jpg

当液体被加热时,其中的分子开始运动并跳跃。随着温度升高,粒子开始更频繁地移动并覆盖越来越大的距离。这些运动共同产生了不同的分子“舞蹈”模式,称为集体激发。


在发表在《物理评论快报》上的这项研究中,研究人员使用计算机模拟来模拟液体的分子行为。他们发现,在液体中观察到的集体激发最终会变得如此强烈,以至于它们开始相互作用,从而改变了液体本身吸收热量的方式。


该研究小组由伦敦玛丽皇后大学,鲍曼莫斯科国立技术大学和俄罗斯高压物理研究所RAS的科学家组成,他们在许多不同类型的液体中测试了他们的发现,发现这种关系在液体中是普遍的。


这种新关系的发现弥合了液体的微观行为与其主要的宏观特性(热容量)之间的差距。这也表明存在用于冷却应用的最佳温度区域,并且可以通过调整分子“舞蹈”的模式来控制该温度区域。


莫斯科鲍曼国立技术大学教授,研究报告的作者斯坦尼斯拉夫·尤琴科教授说:“我们希望揭示集体激发与吸热之间的这种联系,可以为通向液体一般理论的道路提供一条途径,这是历史最长的理论之一凝聚态物理的挑战。”


玛丽皇后大学物理与天文学学院的高级讲师安德烈·萨佩尔金博士补充说:“尽管我们周围都是液体,但它仍然是人们最不了解的物质状态之一。如此之多,以至于与固体和气体不同,有液体扩展从内部的原子或分子相互作用一路没有通用的微观理论液体到宏观层面。有了这个发现,我们希望能弥补这个缺口。”


相关文章

饮食和事先培训对衰老的宠物狗的认知能力下降没有影响

饮食和事先培训对衰老的宠物狗的认知能力下降没有影响

一项对年长宠物狗的新研究发现,随着年龄的增长,解决问题的能力,社交能力,勇气和依赖性会下降,并且报告称,在饮食一年后,丰富的饮食,终身训练经验以及行为和认知指标之间没有关联。奥地利维也纳兽医大学和英国...

美国国家航空航天局(NASA)监视绕着一颗死星飞行的巨型系外行星

美国国家航空航天局(NASA)监视绕着一颗死星飞行的巨型系外行星

我们可能有充分的证据证明行星的生存不受行星主星死亡的混乱搅动的影响。最近的研究发现,完整的巨型行星有绕着称为白矮星的超重恒星尸体运行的提示。WD 1856是有问题的白矮星,它是三星级系统的一部分,该系...

新发现将对未来电池正极的发展产生巨大影响

新发现将对未来电池正极的发展产生巨大影响

一个研究团队如何能够利用Diamond Light的RIXS(共振非弹性X射线散射)来完全识别重要的电池材料-富锂NMC中的氧化氧气的性质。资源。该化合物正在紧紧考虑在下一代锂离子电池中实施,因为它可...

猫识别并模仿人类行为的证据

猫识别并模仿人类行为的证据

布达佩斯埃特沃斯洛兰德大学人类学系的一小组研究人员观察到一个家猫识别并模仿人类行为的实例。该小组撰写了一篇描述他们的观察结果的论文,并将其发表在《动物认知》杂志上。几乎没有人模仿人类的行为,只有逆戟鲸...

天文学家在金星的云层中发现一种气体,可以预示外星生命

天文学家在金星的云层中发现一种气体,可以预示外星生命

金星富含二氧化碳的大气层和高温使该行星的表面不适合生命。但是新的研究表明,金星周围的云层可能具有微生物的生命。一项新的研究在金星云的上游发现了磷化氢(一种通常由地球上的厌氧性微生物产生的气体)的痕迹。...

摄氏170度的液态水:X射线激光显示超快速加热时的异常动力学

摄氏170度的液态水:X射线激光显示超快速加热时的异常动力学

一个研究小组使用X射线激光欧洲XFEL研究了极端条件下水是如何加热的。在此过程中,科学家们甚至可以观察到即使在170摄氏度以上的温度下仍保持液态的水。调查显示在这些条件下水的动态行为异常。这项研究的结...