高压下硝基甲烷分子温度的密度泛函计算

【摘要】：用密度泛函理论在B3LYP/6-311++G(2d,2P)计算水平上对硝基甲烷分子进行了结构优化、频率和热化学分析.发现:在相同温度条件下改变压强,分子熵函数产生了改变,当温度和压强条件相同时,对于不同物质熵函数的改变是相同的.以热力学理论中麦克斯韦关系为基础,通过计算等温过程中分子的熵函数对压强的变化率,用数值拟合方法得到不同压强条件下分子温度的表达式:T=T0+(1-B)[18.3858+0.5392P]V0,式中T0、V0分别表示分子系统初态的温度和体积,T、V分别表示系统在末态的温度和体积,B是体积的压缩比.在选定参数的情况下该表达式可以计算不同压强条件下CHNO含能材料的分子温度.同时,以硝基甲烷为验证,选取基本参数V0和B,计算其在C-J条件对应的爆压14GPa下,分子温度为3461K,对应爱因斯坦温度,相当于3228cm-1的能量,在实验中该能量足以激发硝基甲烷分子内振动能量重新分配过程,有可能激发C-N键的红外振动而引起单分子分解反应的发生.因此,此表达式可用于预测含能材料撞击点火过程单分子分解可能的反应通道. 【作者单位】： 河西学院物理与机电工程学院;中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室;四川师范大学物理与电子工程学院;
【关键词】： 热力学 麦克斯韦关系 多声子迁移模型 含能材料 硝基甲烷(NM)
【基金】：国家自然科学基金(41171175)
【分类号】：O623.711
【正文快照】： 2.中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室,武汉430071;3.四川师范大学物理与电子工程学院,成都610066)1引言大多数含能材料在常温下是固相,也有一部分是液态.液体在其受力作用时间很短的情况下表现出固体的脆性,在一些具体的研究中可以将液体的含能

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