小麦和大豆叶片荧光参数对强光响应的差异

自然条件下高等植物的上层叶片经常受到强光的胁迫,尤其在晴天中午,光照强度远远超过叶片光合作用的饱和光强.为避免其光合器官被破坏,植物在漫长的进化过程中形成了一系列的保护机制,如改变叶片角度以减少所接受的光能,依赖叶黄素循环、光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心失活和PSⅡ循环电子传递的热耗散等.近年来,人们对于依赖叶黄素循环耗散掉过多激发能的保护机制研究得较多、较深入.但是,这种保护机制是否在所有植物中都能够发挥主要的作用呢?我们通过比较小麦和大豆叶片荧光参数对强光响应的异同,对这个问题进行了探讨.     

Hi,阿基米德

<正>公式F浮=G排=ρ液·g·V排(F表示物体在气体和液体中受到的浮力,V表示物体排开液体的体积)。浸在静止流体中的物体,受到流体作用的合力等于该物体排开的流体重力,方向垂直向上,这个合力称为浮力。这就是著名的"阿基米德定律",又称阿基米德原理、浮力原理。古希腊学者阿基米德首先提出这一定律,并用它来确定王冠上的金银含量。阿基米德定律是力学中的基本原理之一,是流体静力学的重要内容,主要使用范围是液体和气体。     

负熵与熵定律的“逆过程”

熵定律曾被爱因斯坦称为自然界最基本的定律。在科学发展史中,熵定律一直以其深刻的内涵而成为后来许多科学理论的“营养基”,这只需举出玻耳兹曼的动力学理论、普朗克提出的量子论和爱因斯坦关于自发辐射的理论等例就足够了,因为这些理论的基础都是熵定律。作为熵定律“无限扩张”后果的“热寂说’确实曾经困扰过一代学者,但自从普里高津学派提出了耗散结构理论后,便打破了经典热力学中的静止观点,一度被视为消极因素或“干扰”因素的不可逆性,已被证明可能成为动态有序的源泉、相干的源泉和组织的源泉。下面提供的大气系统的实例,有力地说明了在非平衡条件下负熵流对动力系统组织化的作用。进一步的分析研究还表明,自然界存在着大量按熵定律的逆     

耗散结构与中医理论

耗散结构是普里高津于1969年提出的一个科学假说。耗散结构这个概念,是在一定的实验事实和物理理论的基础上提出来的。其所研究的复杂系统中的非平衡、非线性现象,是许多学科中的共同现象。尽管这一理论的建立只有十多年,但已引起广大科学工作者的很大兴趣,并展示出了广阔的应用前景。力求解释生物有序现象是导致建立耗散结构理论的主要原动力。因此,医学是一个很有希望应用耗散结构理论的领域。中医学中包含着丰富的、科学的耗散结构理论和方法。本文仅就二者的共同点和相似点加以分析,以论证中医理论的科学性,为应用耗散结构理论升华中医理论作一初步探讨。耗散结构与中医基础理论的关联在热力学中,经常对研究的对象划定一个范围,属于范围之内的物体叫做体系或系统,属于范围以外的物体叫做系统的外界或环境。系统和环境     

燃机调控策略对冷热电联供系统性能影响的经济分析

分布式冷热电联供系统变工况性能主要受到系统组成以及运行调控策略的影响.目前针对联供系统的研究,大多基于热力学第一定律的能分析以及热力学第二定律的?分析,缺乏考虑设备实际成本以及设备不可逆损失的不等价性,难以对系统运行进行合理评价.本文基于能的品位概念的?经济成本分析方法,以小型燃气轮机分布式冷热电联供系统为研究对象,构建基于结构理论的热经济学模型,量化系统中各设备之间的生产交互作用.深入分析系统在传统燃烧室燃料量(TIT)以及压气机入口压力(IAT)两种调控策略下,系统变工况运行的热力性能以及物流经济成本变化规律.结果表明基于改变压气机入口压力的调控方法可有效降低产品的生产成本,使系统运行获得更高的经济收益.     

关于熵和绝对熵

热力学是一门实验科学,它的定律都是从人类极广泛的经验总结而得到的.在总结经验时,把数学方法巧妙地应用上去,再推广到实际的应用.如第一定律是总结不能做出恒动机的无数失败经验而得出的,为了应用这个经验,就引出了内能这个概念,根据能     

不可逆输运过程的最小作用量原理

最小作用量原理最早应用于光学和力学等可逆的物理过程,其后人们基于熵产发展了不同表述的最小作用量原理来处理不可逆输运过程,昂萨格最小能量耗散原理就是其中的代表.然而,基于熵产的最小作用量原理并不一定对应符合实际情况的本构关系(例如不能导出傅里叶导热定律).本文通过分析表明,导热过程的最小作用量不是熵产率而是(与热质能成正比)耗散率.我们对质量和动量不可逆输运过程的最小作用量原理进行了探讨,发现不可逆定态线性输运过程的作用量应该由真实力与流的点积得到的耗散率与瑞利函数进行构造,它们都可以看作某种能量的耗散率.此外,还发现了符合实际本构关系的不可逆线性输运过程的李雅普诺夫函数并不是熵产率,不可逆输运过程的作用量和李雅普诺夫函数应该是统一的,即都是某种能量的耗散率.分析还表明,对于瞬态不可逆输运过程,定态条件下的作用量与能量守恒方程的结合并不能导出相应的控制方程;需要使用卷积积分构建的准作用量才能导出瞬态控制方程.     

质量积耗散极值原理及其在空间站通风排污过程优化中的应用

基于质量传递与热量传递现象之间的类比性, 引入了质量积的概念来代表物体向外界传递质量的能力, 定义了质量积耗散函数, 说明了质量积耗散是传质过程不可逆性的量度, 提出了质量积耗散极值原理和优化对流传质过程的优化方法, 在一定约束条件下导出了对流传质性能最佳时流体流动所需满足的欧拉方程. 在此基础上, 对空间站实验舱内通风排除气体污染物的过程进行了优化来达到减少通风系统能耗, 降低实验舱内污染物浓度的效果. 结果表明: 利用质量积耗散极值原理, 获得了通风排污性能最佳的速度分布. 以该最优速度分布为指导, 采用集中送风代替均匀送风, 获得了进风口的最佳位置和宽度, 可以在空气流动黏性耗散降低了30%的基础上, 密封舱内平均污染物浓度和最大污染物浓度分别降低了75%和60%, 污染源附近的污染物浓度下降50%.     

T形腔火积耗散最小构形优化

火积耗散极值原理给出了新的传热优化的理论依据和评判标准. 针对矩形固体中包含T形开口空腔的传热模型, 引入了基于火积耗散定义的无量纲当量热阻, 在系统总体积、空腔体积以及T形腔所占矩形域体积一定的约束条件下, 以该当量热阻最小化为目标对模型进行了构形优化. 数值结果表明, 基于火积耗散极值原理可以设计出系统传热性能最优的几何结构. 修正了文献中无量纲总(最大)热阻的表达式, 以其最小化为目标得到了一些与文献结果不同的新规律. 将两种热阻指标下的数值优化结果进行了对比分析, 发现分别对应两种指标的最优系统结构明显不同, 以当量热阻最小化为目标的优化比以最大热阻最小化为目标的优化, 可以有效降低传热平均温差, 改善系统整体传热性能. 空腔自由度越大, 系统性能更佳. 通过数据拟合, 分别得到了当量热阻和最大热阻与3自由度几何参数的优化关联式.     

与Hardy-Weinberg定律有关的几个概念的讨论

Hardy-Weinberg定律(下文简称H-W定律)告诉我们:在一个大的随机交配的群体里,如果不发生迁移、突变和选择,则基因频率和基因型频率世代相传不发生变化。这个定律的重要意义,在群体遗传学的许多著作中都有阐明。然而,我们认为这个定律的     

各向异性双重孔隙介质有效应力定律

通过对双重孔隙介质有效应力的研究, 建立了各向异性双重孔隙介质线弹性变形的有效应力定律. 并在此基础上, 分析了横向各向同性及结构各向异性、固体材料各向同性时的有效应力定律形式. 通过对该有效应力定律进行以下两种简化: (1) 简化成各向同性双重孔隙介质有效应力定律; (2) 简化成各向异性单重孔隙有效应力定律, 并将简化后的模型分别与已有的模型相比较, 说明该模型的合理性.     

双重孔隙介质有效应力定律

通过对双重孔隙介质有效应力的研究, 建立了各向异性双重孔隙介质线弹性变形的有效应力定律. 并在此基础上, 分析了横向各向同性及结构各向异性、固体材料各向同性时的有效应力定律形式. 通过对该有效应力定律进行以下两种简化: (1) 简化成各向同性双重孔隙介质有效应力定律; (2) 简化成各向异性单重孔隙有效应力定律, 并将简化后的模型分别与已有的模型相比较, 说明该模型的合理性.     

聚式流态化向散式流态化过渡的离散粒子模拟

流态化系统广泛存在于自然界和工业过程中,但对其认识还很有限,主要原因是它的强非平衡性.颗粒与流体间复杂的相互作用导致系统常处于非线性非平衡状态下,形成多尺度的高度不均匀的耗散结构.这些耗散结构的尺度要比相应的单相系统中的流动结构小得多,而颗粒的尺度又要比流体分子大几个到十几个量级,因此很可能找不到满足宏观足够小而微观足够大的尺度.而该尺度的存在是目前流态化系统的主要模拟方法──拟流体模型和颗粒轨道模型(在经验地描述颗粒流体相互作用时)的基本前提.虽然这两种方法都得到了实际应用,但从机理研究的角度看,仍有很多局限.     

孤立系统内传热过程的火积减原理

从热力学第一、第二定律出发, 基于熵的概念, 可以得出孤立系统的熵增原理和孤立系统、定温定容系统等的热平衡判据. 本文基于火积的概念, 得出了孤立系统内传热过程的火积减原理, 发现在孤立系统内的热量传递过程中, 火积总是减小的, 该原理可以视为热力学第二定律在传热过程中的一种表述. 本文还得到了孤立系统和封闭系统的热平衡判据, 即最小火积原理和最小自由火积原理, 发现孤立系统在达到热平衡时系统的火积最小, 而封闭系统在热平衡状态下自由火积最小. 这就表明, 在传热过程中, 火积和熵一样, 都可以作为时间之矢, 指出其发展方向; 而且, 火积也可以用于描述系统的平衡态.     

耗散结构与地球物质系统

耗散结构理论是一种关于非平衡系统的自组织理论,它是由比利时自由大学普里高津教授在长期研究非平衡态热力学和统计物理学的基础上,于一九六九年提出的。普里高津指出,一个系统要形成耗散结构至少需要四个必要条件。第一,系统必须是一个开放系统;第二,系统必须远离平衡态;第三,系统内部各个要素之间存在着非线性相互作用;第四,涨落导致有序。地球物质系统满足这四个必要条件,因此它是一个耗散结构系统。下面拟从这四个方面来阐述地球物质系统是一耗散结构系统的论题。     

对流换热过程的广义热阻及其与(火积)耗散的关系

为了更加直观地分析与优化对流换热过程, 引入了多维传热系统的热流加权平均温度和热流加权平均温差的概念, 并定义热流加权平均温差与总热流的比值为传热过程的广义热阻, 提出了优化对流换热过程的最小热阻原理, 分析了对流换热过程的广义热阻与火积耗散之间的关系, 得出了最小热阻原理等价于火积耗散极值原理的结论. 以恒壁温条件下的二维方腔内对流换热过程为例, 研究了该过程的广义热阻, 讨论了最小热阻原理在对流换热过程分析与优化中的适用性.     

实验室距离下检验牛顿反平方定律

人们普遍认为牛顿引力反平方定律是一个在静态、弱场极限下对所有距离都严格成立的定律。但是近年来一些作者发现这个定律仅在天体距离上得到了很好的验证;在小于10~3km的距离内,已有的实验资料并不足以使我们排除反平方定律遭到破坏的可能性。或者说,万有引力“常数”G在这个距离范围内可能并不是常数,而是距离r的函数。Long曾建议在实     

相区接触定律的新公式

相图对冶金、化工等学科是十分重要的.有一些普遍规则对检验与理解相图来说是重要的.相区接触定律就是这样一个规则. 1947年,和以经验规则的形式比较详细地表述了这个规则在各种不同情况下的表现.苏联有关相图教科书也引用这个规则.     

凝聚态统一理论的势垒模型

倪嘉陵首先注意到低能激发对凝聚物质低频涨落、耗散和弛豫性质的带有共性的影响,提出了相应的统一理论.这个理论已经在电介质损耗、化学反应、高分子、1/f噪声、非     

热力学第二定律的应用限度

关于热力学第二定律的应用范围,一直到现在还没有最后定论。西方大多数学者认为,第二定律是普遍性的定律,它不仅适用于一般的热力学系统,同时也适用于总星系和宇宙,宇宙的热寂状态是必然要达到的。一些学者指出这种说法的荒谬性,并且加以驳斥。但是,他们的论证主要是从哲学角度出发,未能击中热寂说的要害。《热力学第二定律的应用限度》一文认为,第二定律是物理学定律,它的证明或反驳都必须从物理学角度来进行。因此,该文试图证明第二定律仅在宏观系统成立,对微观系统及宇观系统皆不适用。