化学平衡状态范文

化学平衡状态范文（精选10篇）

化学平衡状态 第1篇

(1)单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI.

(2)一个H—H键断裂的同时有2个H—I键断裂.

(3)百分组成HI%=I2%.

(4)反应速率v(H2)=v(I2)=1/2v(HI)时.

(5)HI、H2、I2的浓度之比为2∶1∶1时.

(6)T、V一定,某生成物浓度不再变化.

(7)T、V一定,容器内压强不再变化.

(8)一定条件下,混合气体的平均相对分子质量不再变化.

(9)T、V一定,混合气体的颜色不再变化.

(10)T、P一定,混合气体的密度不再变化.

解析:此题化学反应达到平衡时的判断题,是化学平衡中的一个难点问题,依题意生成n mol H2,反应向正方向进行,此时应消耗2n mol HI;生成n mol HI,说明反应向逆方向进行,消耗的HI与生成的HI的量不等,则可知该反应未达到平衡状态,(1)错.一个H—H键断裂,反应向正方向进行,此时应形成2个H—I键;有2个H—I键断裂,反应向逆方向进行,断裂的H—I键与形成的H—I相等,则可知该反应达到平衡状态,(2)正确.平衡时各物质的百分含量、浓度不变,不代表各物质的百分含量、浓度相等,也不代表成比例,故(3)、(5)错,(6)正确.平衡时同一物质的正反应速率与逆反应速率相等,不同物质的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比,但一定是一个正方向,一个逆方向,故(4)错.此反应前后化学计量数不变,故反应前后物质的量不会变化,则T、V一定时,容器内压强一直不变,因此(7)错.该反应中混合气体的总质量不变,总物质的量也不变,故由公式M=m(总)/n(总)知气体的平均相对分子质量一直不变,因此(8)错.气体颜色深浅取决气体浓度大小,(9)正确.该反应中混合气体的总质量、总物质的量不变,故T、P一定时,气体的体积也不变,由公式ρ=n(气)/V知混合气体的密度一直不变,因此(10)错.答案选(2)(6)(9).

变式:讨论上述(6)~(10)中能说明2NO2N2O4达到平衡状态的是_.

解析:此反应前后化学计量数发生了变化,故反应前后气体的总物质的量发生了变化,由公式M=m(总)/n(总)可知,气体的平均相对分子质量一直在变,当不变时,说明气体的物质的量不再变化,则反应达到了平衡,故(7)(8)正确.同T、P时,气体的物质的量与体积成正比,气体的物质的量一直在变化,故体积也在变化,当物质的量不变时,则体积也不再变化,由ρ=n(气)/V可知,密度也不再变化,因此(10)正确.由上题分析可知,(6)(9)肯定正确.故答案为(6)(7)(8)(9)(10).归纳表1.

二、外界因素对化学平衡的影响

解析:(1)该可逆反应的正反应是气体体积增大的吸热反应;若X代表温度,当压强不变升高温度时,平衡向右移动,SO3(g)的平衡转化率增大,不符合图中曲线的变化趋势;若X代表压强,当温度不变压强增大时,平衡向左移动,SO3(g)的平衡转化率减小,符合图中曲线的变化趋势,则X代表的物理量是压强,L代表的物理量是温度.(2)因为是吸热反应,压强一定,温度升高,平衡向右移动,SO3(g)平衡转化率增大,L2>L1.

什么是化学平衡状态 第2篇

在一定条件下，当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变(混合物中各组分的百分含量不再改变)，达到一种表面静止的状态，即“化学平衡状态”.

特点

化学平衡状态具有逆，等，动，定，变、同六大特征。

逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。

等：平衡时，正、逆反应速率相等，即v正=v逆。

动：平衡时，反应仍在进行，是动态平衡，反应进行到了最大限度。

定：达到平衡状态时，反应混合物中各组分的浓度保持不变，反应速率保持不变，反应物的转化率保持不变，各组分的含量保持不变。

变：化学平衡跟所有的动态平衡一样，是有条件的，暂时的，相对的，当条件发生变化时，平衡状态就会被破坏，由平衡变为不平衡，再在新的条件下建立新平衡，即化学平衡发生了移动。

同：一定条件下化学平衡状态的建立与反应的途径无关。即无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，或是从任一中间状态开始建立，只要外界条件相同，达到平衡时的效果都相同。

判据

吉布斯自由：

当ΔrGm=0时，反应达最大限度，处于平衡状态。化学平衡的建立是以可逆反应为前提的。可逆反应是指在同一条件下既能正向进行又能逆向进行的反应。绝大多数化学反应都具有可逆性，都可在不同程度上达到平衡。

从动力学角度看：

反应开始时，反应物浓度较大，产物浓度较小，所以正反应速率大于逆反应速率。随着反应的进行，反应物浓度不断减小，产物浓度不断增大，所以正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大。当正、逆反应速率相等时，系统中各物质的浓度不再发生变化，反应达到了平衡。

化学平衡是动态平衡。

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判断化学平衡状态的标志口诀

一、等的标志：(平衡的本质)

口诀：“同向”不可断, “异向”比例才可断

正反应速率：V(反应物)消耗、V(生成物)生成

逆反应速率：V(反应物)生成、V(生成物)消耗

1、同一物质表示：V(反应物)消耗= V(反应物)生成 或V(生成物)消耗= V(生成物)生成

2、不同物质表示：一种物质表示的正反应速率与另一种物质表示的逆反应速率之比等于物质前的计量数之比。

3、其它描述方式：单位时间内物质的量的变化, 化学键的变化。

例1、可逆反应N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )

A.3V (N2) 正=V (H2) 正

B.V (N2) 正=V (NH3) 逆

C.2V (H2) 正=3V (NH3) 逆

D.V (N2) 正=3V (H2) 逆

例2：下列说法，可以表明N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应己达到平衡状态的是( )

A、1molN≡N健断裂的同时，有3molH―H健形成

B、1molN≡N健断裂的同时，有3molH―H健断裂

C、1molN≡N健断裂的同时，有6molN―H健形成

D、1molN≡N健断裂的同时，有6molN―H健断裂

二、定的标志：(平衡的现象)各组分的浓度不变

口诀：“定量”不可断，“变量”不变才可断

针对某一具体反应而言，当某一化学量不随平衡移动而变化，称其为定量;当某一化学量随平衡移动而发生变化，称其为变量。

总结：判断定量还是变量的方法：

一看：外界条件(TV、TP)

1、等T 等V时：P1/p2=n1/n2

2、等T等P时：V1/V2=n1/n2

二看：反应的特点(等体、不等体)→判断n(总)是否为变量→进一步判断V、P是否为变量

三看：物质的状态(固体、液体、气体)→判断m(总)是否为变量

涉及到的关系式：ρ=m/v;M=m/n

例1、在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时，不能表明可逆反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g);△H<0已达到平衡状态的是 ( )

A.混合气体的压强

B.混合气体的密度

C.B的物质的量浓度

D.反应放出的热量

例2、H2(g)+ I2(g)2HI(g)已经达到平衡状态的标志 。

①c(H2)=c(I2)=c(HI)时

②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2时

③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变

④单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI

⑤单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolI2

⑥反应速率v(H2)=v(I2)=1/2v(HI)

⑦一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂

⑧温度和体积一定时，容器内压强不再变化

⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化

⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化

⑾条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化

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判断化学平衡状态例子

例3、可逆反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)，在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是 ( )

①单位时间内生成n mol O2的同时生成2 n mol NO2;

②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO;

③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2：2：1的状态;

④混合气体的颜色不再改变的状态;

⑤混合气体的密度不再改变的状态;

⑥混合气体的压强不再改变的状态;

⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态。

A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部

例4、在一定温度下，向a L密闭容器中加入1mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：X(g)+2Y(g)=2Z(g)此反应达到平衡的标志是 ( )

A、容器内压强不随时间变化

B、容器内各物质的浓度不随时间变化

C、容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2

D、单位时间消耗0.1mol X同时生成0.2mol Z

例5、在恒温下，密闭容器中的可逆反应：2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)可用来确定该反应已经达到平衡状态的是 ( )

A.反应容器内，压强不随时间改变

B.单位时间消耗1molSO3同时生成1molSO2

C.单位时间消耗1molSO3同时消耗1molSO2

D.容器内混合气体的总质量不发生变化

答案：1、 2、AD

1、A 2 3.A 4.AB 5、AC

谈化学平衡状态的判断 第3篇

关键词：化学平衡状态；特征；判断方法；步骤

高中化学反应原理中的化学平衡是高考常考的考点，也是学生普遍觉得较难的内容，理论性较强，学生比较难于接受，而化学平衡状态的判断则是化学平衡中最为重要的一个知识点，更是高考的热点，学生经常做但是经常错，所以教学中归纳出容易理解、容易记忆的方法就显得尤为重要。

一、化学平衡状态的特征

首先要让学生理解什么是化学平衡状态，课本上的定义是：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化，正反应速率和逆反应速率相等，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡（Chemical equilibrium）。根据这个定义，我们可以归纳出化学平衡状态的特征是：逆、等、动、定、变。

其中，可逆反应是化学平衡状态判断的前提，如果是不可逆反应就不可能建立平衡状态；正逆反应速率相等且不等于零是化学平衡状态的实质，只有正逆反应速率相等才会使各组分的消耗量与生成量相等，从表面上看反应似乎停止了，而实际上反应还在进行，各组分的含量才不会发生改变；所以组成保持不变是化学平衡状态的标志；一定条件是化学平衡状态的关键，如果条件改变使正逆反应速率不相等，则平衡就会被破坏，平衡就会发生移动直至建立新的平衡。

二、判断化学平衡状态的方法

根据以上特征可以将化学平衡状态判断的常用方法归纳为3种：

方法1：v正=v逆（实质）；正反应速率指的是反应物的消耗速率或者是生成物的生成速率，而逆反应速率则是指反应物的生成速率或者是生成物的消耗速率。

①同一物质的生成速率等于其消耗速率，说明v正=v逆，则可逆反应达到化学平衡。

②不同物质的正反应速率和逆反应速率之比等于化学计量数之比，也表示正逆反应速率相等。

方法2：各组分百分含量不变（标志）：①各组分的质量分数不变；②各组分的物质的量分数不变；③各组分的物质的量浓度不变；④各气体组分的体积分数不变。

方法3：可变量变为不可变量。这种方法实际上是第2种方法即化学平衡状态的标志衍变而来的，目的就是方便学生使用。化学反应如果正向或逆向进行的话，某物理量会发生变化，我将之称为可变量，当该可变量保持不变了，也就达到平衡了，如果该物理量本身就为不可变量，则不可作为平衡的判断依据。

物理量可以是温度、压强、分子数、颜色、气体分子量、密度等，其中气体分子量、密度等这些学生理解起来有难度。气体分子量在数值上等于摩尔质量，M=m/n，摩尔质量是可变量还是不可变量，需要看气体的总质量和物质的量的比值会不会改变，所以要看反应物和生成物的状态以及气体的计量数之和会不会变化，从而判断摩尔质量是否为可变量，能否作为平衡的判断依据。又如，气体密度=气体质量/气体体积，这同样要注意物质的状态，而气体的体积则要注意容器种类，如果是恒容容器，那么体积是不变的，如果是恒压容器，则要注意气体的计量数之和前后有没有发生改变，从而确定密度到底是不是可变量。

三、审题的一般步骤

在判断可逆反应是否达到平衡状态时一定要注意条件，绝大多数考题考查的都是有气体参加、生成的可逆反应，所以要明确体系是在恒温恒容的条件还是在恒温恒压的条件下，同时还要注意物质的状态以及气体的计量数变化。于是我归纳出审题的一般步骤：一看容器种类，二看物质状态，三看气体计量数。

四、典型例题赏析

例1.在一定温度下，可逆反应A（气）+3B（气）？葑2C（气）达到平衡的标志是（ ）

A.C的生成速率与C的分解速率相等

B.单位时间内生成n mol A，同时生成3n mol B

C.A、B、C的浓度不再变化

D.A、B、C的分子数比为1∶3∶2

解析：A符合平衡的本质，C符合平衡的标志，故应选AC。

B的错误在于只知正反应速率，不知逆反应速率，不论反应是否达到平衡，该关系总是成立。

D的错误在于化学平衡状态中虽然各组分含量不会变化，各分子数也不会变化，但是分子数之比不一定和计量数之比相等。答案：AC

例2.在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应A（s）+3B（g）？葑2C（g）+D（g）已达平衡状态的是

（ ）

A.混合气体的压强 B.混合气体的密度

C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量

解析：该容器为恒温恒容容器，A为固体，B、C、D均为气体，所以反应前后气体质量会变化，故混合气体的密度是可变量，密度不变时说明达到平衡状态了，B正确；气体计量数之和前后不变，说明该反应是气体总物质的量不变的反应，混合气体的压强也是不会变的，所以A、D错误。答案：BC

例3.在恒温恒容密闭容器中，有可逆反应2NO2？葑N2O4，ΔH<0，下列能说明反应达到了平衡状态的是（ ）

①NO2缔合生成N2O4的速率与N2O4分解生成NO2的速率相等时 ②[NO2]=[N2O4]时 ③N2O4处于不再分解时 ④NO2的分子数与N2O4分子数比为2∶1时 ⑤体系颜色深浅不再发生改变时 ⑥反应器中压强不再随时间变化时 ⑦混合气体的平均分子量保持不变时 ⑧混合气体的密度保持不变时

A.①③⑤⑧ B.②④⑥⑧

C.③⑤⑦ D.⑤⑥⑦

解析：该容器是恒温恒容容器，反应物、生成物都是气体，气体体积、质量均不变，密度就是不可变量，⑧不能判断是否达平衡，气体计量数变小，是一个气体物质的量减小的反应，故压强是可变量，分子量是可变量，颜色不变说明NO2浓度不变了，所以⑤⑥⑦正确。②③④错误，①表示NO2的消耗速率与N2O4的分解速率相等，故错误。答案：D

以上是判断化学平衡状态的一般方法，也是常用方法，除此之外，还可以根据浓度熵和平衡常数的大小进行比较，如果浓度熵等于平衡常数的值，那么也说明达到化学平衡状态。审题步骤和解题方法我们可以熟记，但是在使用过程中一定要灵活运用，不可死记硬背。

参考文献：

王磊.化学2.山东科学技术出版社，2007-07.

平衡状态的标志——变量不变 第4篇

一变量反应速率

反应速率是判断平衡状态的直接依据, 在平衡建立过程中反应速率是最重要的变量。当反应的速率不再变化时, 反应达到最大限度, 即反应达到平衡状态。

可逆反应的速率不再变化时, 因为反应的正反应速率和逆反应速率相等, 由于反应始末物质的浓度不同, 正反应速率也在不断地变化, 因此单一的正反应速率或逆反应速率不变也可以作为判断平衡状态的依据。

正逆反应速率可以用不同的反应物和生成物表示, 通常也称为生成速率和消耗速率, 或单位时间内生成的量和消耗的量。其关系如下:

正向:正反应速率大, 逆反应速率小;

逆向:正反应速率小, 逆反应速率大。

判断平衡状态常用V正=V逆表示, 也就是该反应的速率不再变化了。对于V正=V逆可以理解为是上式第一行和第二行的关系, 同一列相等, 不同列数值符合化学计量数比值。

二个量中的变量

反应体系中存在着各种量, 有的是个体的量, 有的是总体系的量, 要区分对待。

个量主要有: (1) 各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积 (气体) 、物质的量浓度; (2) 各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数; (3) 反应物的转化率、产物的产率; (4) 反应体系的颜色, 体系的颜色与有色物质的浓度有关, 所以作为个体量。

在平衡建立的过程中, 这些个体的量都在不断地变化, 它们均是变量, 所以当这些量不变时, 反应就达到平衡了。但也有个别不变的个量 (如相对分子质量) 是不能作为判断依据的。

三总量中的变量

反应体系中的总量主要为气体物质的总物质的量总质量, 以及衍生出的密度、平均相对分子质量总分子个数、压强、温度等。在研究这些总量时, 需要根据反应的化学方程式及反应条件确定是变量还是恒量。

1. 气体总物质的量 (体积、压强、分子数)

气体总物质的量是否变量, 需要根据不同的反应判断。对于反应:

若a+b=c+d, 则体系的总物质的量不变是恒量, 不能作为判断平衡的标志;若a+b≠c+d, 则体系的总物质的量为变量, 当总物质的量不变时, 平衡就达到了。

若在气态反应体系中存在固、液态反应物或生成物, 在判断气体总物质的量时不考虑固、液态物质。

如对于反应: 只需比较b与c、d的关系。

根据阿伏加德罗定律, 压强 (恒温、恒容) 、体积 (恒温、恒压) 和分子数与总物质的量成正比。

总物质的量是恒量, 它们也是恒量, 总物质的量是变量, 它们就是变量。

2. 气体总质量

若反应物和生成物均为气体, 则反应总质量不变 (总质量是恒量) ;若反应物或生成物中存在固体或液体物质, 则气体的总质量为变量。

3. 密度 (平均相对分子质量)

这里的密度一般是指气体密度, 它受外界条件的影响, 在平衡中的气体密度一般要根据公式p=m/V确定。

对于反应:

恒容条件下, 气体的总质量是定值, 故密度是恒量。恒压条件下, 若a+b=c+d, 则体积不变, 密度不变, 密度是恒量;若a+b≠c+d, 则体积是变量, 密度也是变量。

对于反应:

恒容条件下, 气体的总质量是变量, 故密度是变量。恒压条件下, 因为气体的总质量是变量, 所以密度也是变量。因此, 对于有固体或液体参与的反应, 密度总是一个变量, 可以作为判断平衡的标志。

根据阿伏加德罗定律, 一定条件下气体的密度与平均相对分子质量成正比。所以在一个反应体系中, 密度是变量, 平均相对分子质量就是变量;密度是恒量, 平均相对分子质量也就是恒量。当然平均相对分子质量也可以由公式M=m/n确定。

4. 温度

任何化学反应都伴随着能量的变化, 所以绝热体系中温度随反应进行会发生变化, 温度是一个变量, 温度不变, 就达到了平衡状态。

飞机起飞静平衡状态计算 第5篇

针对目前起飞计算考虑简单的问题,建立飞机起落架的`简化模型,并在此基础上对飞机的静平衡状态进行受力分析,提出了静平衡状态飞机的数值仿真模型.最后以实例进行计算,结果表明静平衡状态的研究有利于更准确地研究和分析飞机起飞的动力学特性.

作 者：韩维 阎永举 刘超 HAN Wei YAN Yong-ju LIU Chao 作者单位：韩维,HAN Wei(海军航空工程学院,飞行器工程系,山东,烟台,264001)

阎永举,YAN Yong-ju(海军航空工程学院,研究生管理大队,山东,烟台,264001)

刘超,LIU Chao(海军驻保定地区航空军事代表室,河北,保定,071057)

浅析可逆反应达到平衡状态的标志 第6篇

化学平衡是指在一定条件下, 当正反应速率与逆反应速率相等, 反应体系中各物质的质量或浓度保持不变的状态。因此, 可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要的特征:一是正反应速率和逆反应速率相等;二是反应体系中各物质的质量或浓度保持不变。这两个特征就是判断可逆反应是否达到化学平衡状态的核心依据。除此以外, 还有其他几种方法也可判断反应是否达到平衡状态。

一、反应速率相等标志

首先判断方向, 即方向相反 (“←→”“→←”) , 然后判断量, 即同种物质量相等, 不同种物质量相当 (与反应方程式中化学计量数成比例) 。

分析:选项A中, 两种物质表示的速率方向相反, 值与化学计量数成比例, 正确。选项B和C选项中, 两种物质表示的速率方向相同, 不正确。选项D中, 只有速率的大小的关系, 只要反应一旦发生一定成立, 不正确。

二、各物质的质量或浓度保持不变标志

【例2】在一定温度下可逆反应X (g) +3Y (g) 幑幐2Z (g) 中, 不能作为该反应达到平衡的标志是 () 。

分析:选项A中, C物质的体积分数不变则反应达到平衡状态。选项B中, 气体总质量一定, X的质量不变, 则X的质量分数不变, 反应达到平衡状态。选项C中, X、Y、Z的浓度不再发生变化, 是平衡状态的标志。选项D中, X、Y、Z的分子个数比为1∶3∶2是瞬时量, 或是偶然存在的, 不能作为判断平衡标志的依据。

三、从一些特殊特征进行判断

混合气体的总 压强 (恒温恒容) 、总体积 (恒温恒压) 、总的物质的量、混合气体的平均相对分子质量、气体的密度、温度、颜色等也可以作为判断反应是否达到平衡的标志。在判断过程中, 当平衡建立或移动过程中某个量在改变, 而某一时刻不变, 说明该反应达到平衡状态, 即由“变”到“不变”, 反应达到平衡状态。

A.混合气体的颜色不再发生改变

B.混合气体的密度不再发生改变

C.混合气体的压强不再发生改变

D.混合气体的平均相对分子质量不再发生改变

分析:选项A中NO2气体是有颜色的气体, 当颜色不再改变, 则表示浓度不再变化, 说明反应已达到平衡; 选项B中体积为V是固定的, 反应前后都是气体, 则气体质量反应前后保持不变, 则密度始终不变。选项C中, 该反应是反应前后气体体积不变的反应, 压强不变, 意味着各物质的物质的量不再变化, 即浓度不再变化。选项D中, 由于气体的总的质量始终不变, 气体的平均相对分子质量不变时, 说明气体中各物质的量不变, 能说明该反应达到平衡。综上选B。

A.体系的温度保持不变的状态

B.混合气体的密度保持不变的状态

C.N的物质的量浓度保持不变的状态

D.气体的总的压强保持不变的状态

举重运动与平衡状态的稳定性 第7篇

举重作为运动项目难以追溯具体的起源时间, 但可以断定, 古已有之, 日常生活中的搬运与装载无疑不是举重运动产生的萌芽。在原始时代人类已经具备基础技能。但又确切的文字图像记载是几千年前的历史。我国成语形容一力气大用“力能扛鼎”, 可见早在“鼎”时代, 已经流行举重, 此外人们也热衷石担。国外像古巴举石, 埃及举沙袋, 不胜枚举。许多地区也对大力士也所记载, 如公元前的希腊米隆, 秦汉时期的楚王项羽。

在18世纪的欧洲兴起现代举重, 如伦敦马戏团长期进行举重演出, 后来, 英国组成举重Clup, 但杠铃两端的金属为球体, 且不能更换总量, 比赛规则是以次数定输赢。此后, 意大利的Lugs Atila对金属球进行创新, 掏空其内部, 以添加砖块或金属为材料调整重量。片杠铃的出现要推迟到20世纪初, 纽伦堡的Casper Berg首次在法兰克福体育展博会上展示片杠铃, 所以片杠铃也叫Berg杠铃, 到现在人们依然采用片杠铃进行锻炼。这标志着举重历史上的重大突破。第一届举重锦标赛在19世纪90年代的伦敦举行。举重被写入奥运会运动项目是1896年的雅典奥运会, 也是首届人类奥运。那是比赛规则不严密, 不分级别, 包括单手举与双手举两个项目。首个单手举冠军是英国尔埃里奥特;双手冠军为丹麦弗杨森。从上世纪20年代开始, 每届奥运会都会出现举重项目。

二、举重运动平衡性思考

平时大家观看电视节目大多认为举重无非是力气的较量。其实这只是其中一个因素。无论何种比赛, 单靠蛮力是无法取得最后性的胜利, 技巧的充分运用才是出奇制胜的关键。通过体育节目我们发现了两个问题:第一, 大多数运动员动经过身体立直、双手举高再进行站立位置调整, 都能举起杠铃, 但败在最后环节:身体的平衡。既然有足够大的力量举起杠铃, 并使之位移, 那为何在平衡上无法得心应手?第二, 众所周知, 黑人运动员身体有着运动的天才结构, 无论田径还是篮球, 耐力、速度、力量无不令人惊讶, 称霸体坛, 如博尔特。但在举重项目上传奇一生的却鲜有可见, 这是为何?

其实, 一切都是力学上面的文章:物体平衡状态与其状态稳定性。物体平衡即物理学上相对静止状态与匀速运动状态。这涉及相对作用力的平衡。把人体与杠铃作为整体, 运动员举起杠铃要想达到平衡状态, 则需要与地面重力形成同一直线上的大小相等方向相反的力, 因杠铃位置上身, 人体需要依靠手脚调整整体重心, 使支撑力重心与重力处于相同直线。但是当运动员举起杠铃瞬间, 整体重心位置太高, 调整范围难度加大, 进而使得不平衡力矩增加。所以, 运动员总是败在决胜关键。

假设运动员力量足够强大, 是否可以保持平衡, 顺利将杠铃举上头顶呢?这就关系到保持力平衡能力平衡稳定性。我们做一个例子形象阐述平衡稳定性。

下图中A为凹面状态下小球平衡点, 以经验断定, 只要小球在凹面内, 无论如何滚动, 最终会回到A点。原因是:重力W与反作用力F得到合力Fr, Fr方向为A点。所以, A为小球的稳定平衡状态位置。相反, B为小球凸面的平衡点, 小球运动时, 将偏离平衡点B。原因为:从分析偏离点B’的力可知, 小球在重力W与反作用力F下形成的合力为Fr, 方向背离B点, 平衡状态不稳定。

小球作用力稳定性与举重运动有何关系呢?其实从举重姿势可知, 举重与平衡状态下稳定性相关联, 即杠铃人体地面处于同一直线下的稳定性。

人体由肌肉与骨骼组成, 为了形象具体, 选取腿部结构分析稳定性。图1的腿部骨骼相对与肌肉异常坚硬, 形象的设为刚体杆AC与BC, 设膝关节是扭转弹簧。力矩为k, 承受力为F。如果无外力施压, AC和BC是处于共线平衡状态, 当受力施压时, 稳定性扰动, 得出图2杆受力状态。杠杆AC在外力施压后, 将产生方位θ角, F的施压使得偏离加强。扭转弹簧为力矩提供力, 使AC保持原来位置。此时极为临界平衡。AC临界平衡可由以下图示公式得知:

以小变形为假设, sinθ≈θ, Fcr=4k/l是临界载荷, 其含义为:在保证杆系平衡状态条件下, 临界Fcr大于受载荷, k与临界载荷成正比, 临界载荷与l成反比。即腿部受力与腿部肌肉强度成正比, 与长度则成反比。

其实人体各个关节都可以是杠杆-弹簧模型, 所受临界载荷与 (2) 相似, 不同的只是系数差异问题。由此得知, 人体保持举重稳定性有着承重上限, 重量与骨骼长度成反比, 与肌肉强度成正比。由此可以推断, 矮小且肌肉发达的人有着举重的优势, 而黑人因体格高大, 即使肌肉健壮, 也无法弥补骨骼长度的缺陷。所以, 蒙古人种有较大举重优势。此外因举过头顶需在重力势能上下功夫, 这也使黑人与举重冠军无缘。此外, 举重杠铃贴近身体, 举重动作速度要快也影响着举重的成败。

三、结语

体育比赛是力量与美的结合。举重运动并不是单靠力量就能取得成功的项目, 其中, 包含着人体力学知识, 只有以技能的结合才能取得比赛的胜利。

摘要：国家重视体育运动。体育运动能带来身心的双重锻炼, 体育不仅是运动更是一种生活态度。国际体育赛事夺得金牌也是综合国力的展现。本文就举重运动进行探讨, 论述举重运动历史, 及举重运动平衡性问题研究相关模型, 得出举重运动影响因素。

关键词：举重运动,平衡状态,稳定性

参考文献

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化学平衡状态 第8篇

现在的理想气体状态方程和多变方程等都是以一定气体的封闭系统为研究对象,所描述的状态是整个封闭系统整体的状态,而无法深入研究某一细微处的状态规律。本文在气体稳态导热给定边界条件的情况下,给出了描述微观开放系统的非平衡态气体状态方程,并做了cfd软件模拟分析和运用此公式推导高精确度热导率公式的验证,期望以此两种方法证明此公式的正确性,并确定它的适用范围。本文的重点是在给出此公式后进行的正确性和精确度验证。

气体在两平板间稳态导热时,若两平板温度给定并且恒定,则其间气体状态参数近似服从方程式。每一不同温度处的气体实际上处于开放系统中,整个系统是非平衡态的。

现在以氢气为例进行验证:

如图1所示的系统中:

1 cfd软件模拟分析验证

用cfd软件模拟分析,边界条件为可得每一处气体状态参数的数值并分析如下:

以上所得的压强值与cfd软件模拟值非常接近,证明此公式精确度较高。但由于cfd软件模拟分析中未考虑热辐射,因此模拟出的压强比实际压强偏底,并随着温度的上升辐射强度增大,模拟误差将越来越大。因此此公式的精确度实际上会更高。

2 用此公式推导气体热导率公式并验证其精确度

下面再用此公式推导气体热导率计算式:

以图一所示系统为研究对象,有

注意式子(1)中的代表穿过面1的气体分子数,它们已经迁移进入了另一个微小单元体,不属于某一处流动着气体,以他们为对象是以一定量的气体分子为研究对象,仍满足理想气体状态方程,因此有式(4)。而公式所描述的对象则是此系统中固定某一位置截面处微小体积内的气体,其中的分子是不断交换变化的,此微小体积属于开放系统。

根据傅立叶定理建立导热微分方程:

在稳态,无内热源的情况下,有

可知平板内气体温度呈线性分布。引入参数,有

联立(1)~(5)式和(7)式可解得:

因为此系统内压强变化非常小,因此令P2≈P1=P,上式可化简为

把(6)式代入(9)式,注意此时的属于固定截面1附近的开放系统的分子数密度,因此此处应联立式(8),化简可得下式:

取T2≈T1代入(10)式,得:

取a=5.548得气体热导率公式:

现在检验此公式的精确度并与以往公式作比较:

κ以=往i的π3一k m3T种d4气(体13热)导率公式为

以氢气为例,d=2.310(-23)m,i=5:

当T=273.15K时,式(12)计算得,检测值0.172,公式(13)计算值0.249

当T=373.15K时,式(12)计算得检测值0.220,公式(13)计算值0.29

当T=473.15K时,式(12)计算得检测值0.264,公式(13)计算值0.327

以往的气体热导率计算公式有几种(包括理论推导出的和经验半经验的公式),但它们所计算出的结果皆与实际检测值相差较远,且有的计算起来非常麻烦,在这里就不一一列举了,读者有兴趣可以自己查找并校验一下便知。但此热导率计算公式形式比较简单,而且精确度比以往的都高很多,可以说达到了比较精确的程度。

通过以上推导和比较可以看出,本文提出的新公式在推导气体热导率公式的时候有一种本质的推动作用,使得其计算结果精度得到明显提高,精确度可以说是很高了。但是,由于在此压强下气体内部不仅有导热,还有对流和热辐射,而且随着温度的升高,压强将越来越大,对流和辐射的强度就会越来越高,导致此热导率公式所得结果参入了对流传热和热辐射的因素,温度越高结果就越偏大,因此此公式比实际导热率要稍高,并随着温度的升高误差缓慢增大。尽管如此,可以看出,此公式仍比以往公式取得了很大的进步,精确度也非常高了,因此,公式在此次验证中获得认可。

关于如何推导更加精确的气体热导率公式,笔者将在另一篇文章里结合对流换热等知识进行详细的论述。

3 验证结果的总结

通过以上两种方法的验证,充分说明当气体处于稳态导热,边界上的温度给定并且恒定时,非平衡态的相对开放系统的气体状态参数近似服从公式。可以看出,当温度升高时,此公式的精确度将缓慢下降,但在673.15K以内,此公式精确度都较高,值得应用。

4 结论

以往气体状态方程都是以一定气体的封闭系统为研究对象,所描述的是一个宏观状态的热力学参数。本文以气体稳态导热的任何一个微小体积为研究对象,实际上是一种非平衡态开放系统。在给出此开放系统的状态方程后,用了两种方法对此方程进行了验证。验证结果与测量结果都非常接近,由此可知本公式是正确的。由于非平衡态开放系统气体分子运动相当复杂,而本公式描述的对象又只是理想气体,因此本公式仍有相对误差,并且随着温度的上升误差在缓慢增大。但在温度不是特别高的情况下(一般在673.15K以内),本公式误差仍然很小,在此范围内一般都可适用。

参考文献

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[2]傅秦生.热工基础与应用[M].2版.北京:机械工程出版社,2009.

化学平衡状态 第9篇

关键词：尿液,干化学分析:尿液分析,化学试带

目前, 普遍使用的干化学尿液自动化分析[1,2,3,4,5,6,7], 使尿液分析的操作既简便义快速, 检测少量尿液可获得多项试验参数, 为临床诊断提供了方便。特别是化学试带的问世配合尿液分析仪的广泛使用, 为尿液化学成分的检查提供快速、可靠、客观的数据。

尿液分析化学试带是早于尿液干化学分析仪出现。1956年, Lilly和Ames公司分别生产了基于葡萄糖氧化酶原理的尿糖试带, 分别命名为Testape和Clinistix。此后, 尿八项分析试带 (尿八联) 和尿十项分析试带 (尿十联) 就很快出现并应用于临床。近年来尿十一项分析试带和尿十二项分析试带也已出现。目前国内应用于临床的进口尿液分析试带主要有配套于泰力特尿液分析仪系列的MULTISTIX l0 SG试带、配套于罗氏尿液分析仪系列的Combur 10 Test试带、配套于京都尿液分析仪系列的Arkray试带。值得可喜的是目前国内也能生产尿液分析试带, 如重庆大海公司生产的与UDC-2010尿液分析仪配套的尿液分析试带, 广州高尔宝公司生产的与Gob系列仪器配套的尿液分析试带、长春迪瑞实业有限公司生产的与H系列尿液分析仪配套的尿液分析试带。

尿液试带日前己得到广大检验学工作者和医护人员的广泛应用, 但在检验过程中, 密封的试带打开包装袋以后, 往往不能一次性用完, 剩余的试带于是在开封的状态下保存, 甚至在完全暴露状态下存放, 这样可能会在测定过程中出现假阳性、假阴性等情况[8,9], 进而影响检验效果的质量, 给临床正确诊断带来了一定的困难。针对上述问题, 本文就开封状态下的化学试带检验结果与正常情况进行比较分析。

1 材料与方法

1.1 材料

吉林市第三人民医院门诊患者的新鲜尿液, 并在留尿后2h内检测完毕, 共检测500例。

1.2 仪器与试剂

Uritest-300尿液分析仪;HT-11HK干化学尿液分析试纸 (桂林市华通医用仪器有限公司, 批号:20070801) ;尿液十项质控品 (长春市颐达实业有限公司, 批号:20061012, 有效日期:20081012) 。

1.3 方法

于2008年5月12至18日连续1周对开封以后暴露的尿试纸进行直接上机检测, 同时再用该试纸检测尿液十项质控品, 取其均值。这期间室温为 (18±3) ℃。

2 结果

对开封后暴露的试纸带进行了实际检测观察, 开封尿纸试带直接上机检测与开封尿纸带直接上机检测与开封尿纸试带检测尿十项质控品结果见表1、表2。

注:GLU (葡萄糖) 、URO (尿胆素原) 、BIL (酮体) 、SG (比重) 、BID (潜血) 、PH (酸碱度) 、PRO (蛋白质) 、NIT (亚硝盐酸) 、WBC (白细胞) 、Vc (维生素C)

3 讨论

开封后暴露的试纸带在室温下存放1周内, 外观无明显变化, 直接上机, 除了NIT、WBC偶尔有变化, 其他项目也无任何变化, 因此使人容易误认为无大碍, 仍然可以使用。

从表2看出, 胆红素、酮体、潜血三项于次日下降+1, 潜血到第4天下降+2。如果以上波动十八为误差允许范围, 已开封4d的试纸带必须停止使用。如严格一些, 开封后第2天就不宜使用。故在临床诊断中可能会出现误诊情况。这是因为尿液中潜血 (或血液, 简称BID) 的存在是肾脏或尿道损伤的标志。尿液中胆红素 (BIL) 的存在常提示肝细胞性疾病或肝, 临床上阳性见于肝细胞黄疸 (肝炎、肝硬化) 和梗阻性黄疸 (结石、肿瘤、先天性胆道闭锁) ;酮体是脂肪酸经β-氧化后的产物, 是乙酰乙酸、丙酮、β-羟丁酸的总称。干化学法主要是检测乙酰乙酸。临床中阳性见于糖尿病酮症酸中毒, 感染性疾病 (肺炎、伤寒、结核等发热期) 、严重呕吐、腹泻、长期饥饿、禁食、全身麻醉 (氯仿、乙醚) 后, 磷中毒, 服用降糖灵等。内肝外胆道阻塞。

开封后存放1周内, 尿胆素原、比重、酸碱度、蛋白质、亚硝酸盐尚都稳定。对于维生素C, 由于尿十项质控品不包括此项, 故检测结果均为“0”。

综上所述, 如果将试纸带空气暴露状态室温保存, 第2天即不适合再用。这是由于光线和空气中水分对干化学试纸带影响的结果。所以, 干化学试纸带在开封后必须放在筒内, 取试纸带后要随手加盖, 必须有干燥剂放在筒内, 防止接触光线和水分。另外当前几乎所有的尿试带都是100条装, 建议厂家生产50条或25条小包装的试纸带。一方面避免了不必要的浪费, 另一方面可以更加真实的反映出被检人员的实际情况。从而提高尿液检验分析的质量, 为后续治疗提供一定的科学准确可靠的依据。

参考文献

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[8]陈红兵.尿液分析仪检测假阴性与假阳性原因探讨[J].浙江临床医学, 2002, 4 (12) :950.

化学平衡状态 第10篇

1 资料与方法

1.1一般资料

选择2014 年2 月至2015 年1 月医院皮肤科收治的老年性皮肤瘙痒症患者104 例为观察组。所有患者均符合以下入选条件: ( 1) 符合《中国临床皮肤病学》中关于老年性皮肤瘙痒症的诊断标准[3]; ( 2) 年龄≥60 岁; ( 3) 认知功能正常,无精神疾病; ( 4) 近期未使用免疫抑制剂、皮质类固醇激素药;( 5) 排除合并严重肝肾功能不全、恶性肿瘤、凝血功能障碍、严重感染、慢性肝炎和药物过敏患者。观察组根据收治顺序单双号分为治疗1 组和治疗2 组,治疗1组52 例,其中男31 例,女21 例,年龄60 ~ 78 岁,平均( 69. 44±9. 06) 岁; 病程3 月至10 年,平均病程( 3. 01±2. 12) 年; 治疗2 组52 例,其中男27 例,女25 例,年龄60 ~ 82 岁,平均( 70. 82 ±11. 33) 岁,病程5 月至8 年,平均病程( 2. 98±2. 03) 年。另选择同期在我院查体的健康老年志愿者60 例,设为健康对照组,其中男33例,女27 例,年龄60 ~ 77 岁,平均( 68. 28±8. 42) 岁。3 组的一般资料比较差异无统计学意义,所有入选者均知情同意且自愿参与。

1.2治疗方法

治疗1 组患者给予口服氯雷他定治疗,10 mg氯雷他定睡前口服; 治疗2 组患者在此基础上给予丹皮酚软膏外用,每次1 g,2 次/d,2 组患者均治疗4 周。

1. 3 观察指标

1. 3. 1 瘙痒症状评分: 观察组患者治疗前采用改良的瘙痒症状评分评价瘙痒症状严重程度,包括瘙痒严重度( 0 ~ 4 分) 、瘙痒部位( 0 ~ 2 分) 、瘙痒的频率( 0 ~ 3分) ,总分0 ~ 9 分,得分越高,症状越严重。分析瘙痒症状评分与Th1 /Th2 细胞因子的相关性。

1. 3. 2 Th1 / Th2 细胞因子: 观察组患者分别于治疗前后,健康对照组于体检当天抽取空腹静脉血5ml,肝素抗凝,离心分离血清,- 80 ℃ 保存待检,TH1 细胞因子白细胞介素-2 ( IL-2 ) 、干扰素-γ( IFN-γ) 和Th2 细胞因子白细胞介素-4 ( IL-4 ) 、白细胞介素-10( IL-10) 均采用酶联免疫吸附法测定,试剂盒均购自武汉博士德生物工程有限公司,严格按照试剂盒使用说明书操作。

1.4统计学处理

采用SPSS 18. 0 统计软件进行数据处理,计量资料用均数±标准差( ±s) 表示,组间和组内计量资料比较分别采用独立样本t检验和配对t检验; 相关性分析采用pearson相关分析,以P<0. 05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1治疗前观察组和健康对照组Th1/Th2细胞因子比较

治疗前观察组治疗IL-2、IFN-γ 显著高于健康对照组,IL-4、IL-10 显著低于健康对照组,差异均有统计学意义( P<0. 05 或P<0. 01) ,见表1。

2.2治疗前观察组患者瘙痒症状评分与Th1/Th2细胞因子的相关性分析

观察组治疗前瘙痒症状评分为( 5. 26±3. 09) 分; pearson相关分析显示,IL-2、IFN-γ 与瘙痒症状评分呈正相关( P<0. 05) ,IL-4 与瘙痒症状评分呈负相关( P<0. 05) ,而IL-10 与瘙痒症状评分无明显相关性( P>0. 05) ,见表2。

2.3治疗1组和治疗2组治疗前后Th1/Th2细胞因子比较

与治疗前比较,2 组治疗后IL-2、IFN-γ 显著降低,IL-4、IL-10 显著升高,差异有统计学意义( P<0. 05) ; 治疗2 组治疗后IL-2、IFN-γ 显著低于治疗1组,IL-4 显著高于治疗1 组,差异有统计学意义( P<0. 05) ,见表3。

注: 与治疗前比较,*P<0. 05; 与治疗1 组治比较,△P<0. 05

3 讨论

3.1老年性皮肤瘙痒症与Th1/Th2失衡

老年性皮肤瘙痒症是指无原发生性皮肤损害的皮肤瘙痒症,患者常表现为局部或全身皮肤瘙痒、干燥[4]。内分泌失调、皮脂腺萎缩、饮食、皮肤干燥、情绪变化和气候均是其致病因素[5]。老年皮肤瘙痒症多见于>60 岁的老年人,这可能是由于老年人细胞中的水分和体内固有的水分减少,表现为慢性生理性失水,引起皱纹增多、皮肤干燥[4]。老年性皮肤瘙痒症易复发,临床治疗难度大,且由于搔抓容易出现抓痕、血痂、皮肤增厚,增加皮肤感染风险,严重威胁患者的身心健康。老年性皮肤瘙痒症的致病机制目前尚未阐明,有研究认为,免疫学异常尤其是Th异常可能参与了其发病过程[2]。Th根据活化后分泌的细胞因子及其生理作用的不同分为Th1 和Th2 亚群,Th1 细胞因子主要包括IL-2、IFN-γ等,Th2 细胞因子主要包括IL-4、IL-10 等。研究发现,Th1 / Th2 失衡与多种疾病的发生、发展密切相关[6]。本研究检测了104 例老年性皮肤瘙痒症患者IL-2、IFN-γ、IL-4、IL-10,并与60 例健康对照组比较,结果发现,老年性皮肤瘙痒症患者IL-2、IFN-γ 显著高于健康对照组,IL-4、IL-10 显著低于健康对照组,差异均有统计学意义,且老年性皮肤瘙痒症患者瘙痒症状评分与IL-2、IFN-γ 呈正相关( P<0. 05) ,与IL-4 呈负相关( P<0. 05) 。结果表明,老年性皮肤瘙痒症存在Th1 / Th2细胞因子失衡,表现为Th1 功能亢进、Th2 功能下降,且与疾病的严重程度相关。正常人体中,IL-2 和IFN-γ 由Th1 细胞分泌,并能促进Th0 细胞向Th1 分化,抑制Th2 型细胞因子的分泌; IL-4 和IL-10 等由Th2 细胞分泌,可以促进Th0 细胞向Th2 分化,抑制IFN-γ 分泌,促进Th2 细胞分泌IL-13 和IL-5 等,募集嗜酸性粒细胞。目前普遍认为,Th2 细胞因子能抑制细胞合成炎症因子,是机体自我保护的一种机制,而Th1 细胞因子中的IFN-γ 和TNF-α 等是常见的炎症因子,能介导炎症反应[7,8]。正常人体Th1 /Th2 维持动态平衡,老年性皮肤瘙痒症存在免疫失衡,表现为具有免疫保护作用的Th2 细胞因子分泌减少,Th1 功能亢进。

3.2丹皮酚软膏对老年性皮肤瘙痒症Th1/Th2失衡的影响

老年性皮肤瘙痒症临床治疗以口服抗组胺药物和糖皮质激素软膏外用为主,长期反复使用不良反应明显,在老年患者中耐受性差。老年皮肤瘙痒症中医称之为风瘙痒,属祖国医学“痒风”的范畴[1]。中药外用具有显著的止痒功效,是老年性皮肤瘙痒症重要的辅助治疗方法。丹皮酚软膏由丹皮酚、丁香油加适宜辅料制成,其中丹皮酚是牡丹花根皮提取物。动物实验表明,丹皮酚能抑制小鼠舔体反应,抑制低分子右旋糖酐诱发皮肤瘙痒,提高对组胺的致痒阈,兼具止痒和拮抗组胺的作用,可用于治疗皮肤瘙痒症[9]。本研究采用丹皮酚软膏外用联合氯雷他定口服治疗老年性皮肤瘙痒症,结果发现,与单纯口服氯雷他定相比,联合用药更能降低Th1 细胞因子IL-2、IFN-γ 水平,提高Th2 细胞因子IL-4、IL-10 水平,丹皮酚软膏可能通过纠正Th1 /Th2 失衡达到治疗目的。药理学研究表明[9,10,11,12],丹皮酚软膏中的丹皮酚具有抗炎、镇痛、解热以及抑制过敏反应和变态反应的作用,能明显抑制蛋清、二甲苯、5-羟色胺、内毒素、缓激肽等引起的炎症反应,能降低毛细血管通透性,明显抑制Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型变态反应,能抑制细胞内氧自由基的产生,还原皮肤中沉积的色素,使皮肤变白; 还具有镇静、催眠、降血压、抗菌、抗病毒、抗过敏、抗氧化等多种药理学作用,发挥行气通络、祛风化湿、促进微循环和增强免疫力等作用,在湿疹、色素沉着、带状疱疹、银屑病等多种皮肤疾病中效果显著。

参考文献

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