论文推荐 | 人工智能综述:物理学与人工智能的跨界新范式

4.5自由能表面(FES)神经网络自由能是指在特定热力学过程中,系统的减少的内能中能够转化为外界功的一部分。它衡量的是在特定热力学过程中,系统能够向外部输出的“有用能量”。自由能可以分为亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能。配分函数与自由能是等价的。在基于能量的模型中,研究人员提出了许多方法来克服计算自由能...

揭秘化学平衡:动态中的静态之美

1.当ΔG<0时，反应能自发进行。2.当ΔG=0时，反应处于平衡状态。3.当ΔG>0时，反应不能自发进行，需要外界输入能量。通过计算和比较反应的吉布斯自由能变化量，可以判断化学反应的方向和平衡状态。例如，在一个化学反应中，如果ΔG为负值，则该反应在当前条件下是自发的；如果ΔG为零，则反应处...

冬天的铁栏杆为什么会粘人

我们知道,自然界的物质有自发地达到能量最低状态的倾向,在低温下,冰相对于水是能量更低的状态,因此水在低温下会结冰。但是这里所说的能量并不是水或者冰的内能,在保持温度和压强恒定的情况下,系统的吉布斯自由能。吉布斯自由能是温度和压强的函数,水和冰这两种相有着不同的函数形式。在一个特定的温度压强下,...

千万不要舔冬天的铁栏杆!有人舔了,然后……

我们知道,自然界的物质有自发地达到能量最低状态的倾向,在低温下,冰相对于水是能量更低的状态,因此水在低温下会结冰。但是这里所说的能量并不是水或者冰的内能,在保持温度和压强恒定的情况下,系统的吉布斯自由能。吉布斯自由能是温度和压强的函数,水和冰这两种相有着不同的函数形式。在一个特定的温度压强下,...

超级电容器,我叫你一声“电池”,你敢答应吗!

电池是目前最为广泛应用的电能储存、转换装置。其原理是将设计选择自发(ΔG<0)且包含电子转移的化学反应,将氧化与还原的半反应物理隔离,引导电子通过外电路迁移进行电能释放,同时内电路离子迁移完成反应回路。上述过程直接将自由能转化为电能:其中ΔG为反应的吉布斯自由能(也是能够储存的电能的量ΔU的相反数;单位是...

Joule全面解读:24.4%室温最高效率—树叶上也能制备钙钛矿薄膜!

在室温下,具有更高吉布斯自由能的亚稳态立方钙钛矿可以自发地转变回能量稳定的光非活性的六角相(www.e993.com)2024年11月9日。调节吉布斯自由能和相变壁垒在稳定FAPbI3光活性相中发挥着重要作用,而实现这一目标的一种合理策略是通过使用MA、Cs和Rb等组分进行“A位点”组成控制。然而,为了保持FAPbI3的窄带隙,额外的A位点组分浓度受到限制,因此...

上海交大纪亚团队发表水系有机靶向液流电池电位预测研究成果

因此,精准预测RM和SM的氧化还原电位的极为重要。本项目开发了一种基于密度泛函理论的预测方案,并成功进行了实验验证,对指导靶向液流电池构建具有重要意义。通过静电势与吉布斯自由能计算RM与SM的氧化还原电位由于磺酸基团具有很强的抽电子效应,位于1,8位的羟基会被相邻的磺酸基团部分抵消其供电子效应,从而...

廉孜超/李和兴Chem Catal:原子分散双金属位点电催化剂助力高性能...

理论计算发现,双金属CoNi-NC对LLR和LSR的吸附能增加,吉布斯自由能降低,从而改善了硫还原反应动力学。本研究为开发高容量,长寿命锂硫电池电催化剂材料的开发提供了一种高效策略。相关论文信息论文原文刊载于CellPress细胞出版社旗下期刊ChemCatalysis上,点击“阅读原文”或扫描下方二维码查看论文...

热力学与量子力学在21世纪重新相遇

自由能是刻画热平衡状态的特性函数,按照导出经典涨落—耗散定理的惯例,我们需要找到一个能将平衡态与非平衡态联系起来的办法。20世纪90年代发展起来的量子涨落理论,就是在平衡态的自由能与非平衡态的不可逆功之间建立联系,从而通过测量功来确定自由能。对于一个绝热系统,如果其能级从En跃迁到Em,则可以定义外界...

化学反应方向的判据,吉布斯自由能变

吉布斯自由能变可作为热化学反应自发过程的判据。这一规律表明：1.等温等压条件下，一个化学反应自发地从吉布斯自由能大的状态向吉布斯自由能小的状态进行。2.达到平衡时吉布斯自由能降低到最小值0，这就是著名的最小吉布斯自由能。3.系统不会自发地从吉布斯自由能小的状态向吉布斯自由能大的状态进行。