对巧克力相变迟滞现象的理论解释——朗道-德冯谢亚理论以及铁电相变理论.pdf
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1、物理与工程 V o l.3 3 N o.4 2 0 2 3收稿日期:2 0 2 3-0 5-2 5基金项目:2 0 2 1年度高等学校热学课程教学研究项目(J ZW-2 1-R X-0 6);渭南师范学院教育科学研究项目(2 0 2 0 J Y K X 0 2 1)。通讯作者:方爱平,女,教授,主要从事物理教学科研工作,研究方向为量子光学、电磁模拟计算,a p f a n g x j t u.e d u.c n。引文格式:李昕玥,王梓烨,秦亦沙,等.对巧克力相变迟滞现象的理论解释 朗道 德冯谢亚理论以及铁电相变理论J.物理与工程,2 0 2 3,3 3(4):6 0-6 5.C i t e t
2、 h i s a r t i c l e:L I X Y,WAN G Z Y,Q I N Y S,e t a l.T h e o r e t i c a l e x p l a n a t i o n f o r t h e h y s t e r e s i s p h e n o m e n o n o f c h o c o l a t e p h a s e t r a n s i-t i o nL a n d a u d e V o n s e i a t h e o r y a n d f e r r o e l e c t r i c p h a s e t r a n s i
3、t i o n t h e o r yJ.P h y s i c s a n d E n g i n e e r i n g,2 0 2 3,3 3(4):6 0-6 5.(i n C h i n e s e)对巧克力相变迟滞现象的理论解释 朗道 德冯谢亚理论以及铁电相变理论李昕玥1 王梓烨1 秦亦沙1 李家驹1 方爱平1 田蓬勃1 冯 俊1 蒋臣威1 张修兴2 王小力1(1西安交通大学物理学院,陕西 西安 7 1 0 0 4 9;2渭南师范学院物理与电气工程学院,陕西 渭南 7 1 4 0 9 9)摘 要 巧克力作为生活中常见的事物,其储存方法一直是食品科学界研究的重要课题,而由相变产生的巧
4、克力凝固和融化等现象对巧克力的储存产生了决定性的影响;但由于巧克力的成分复杂且晶体结构多变,目前只在生活中实现了控制巧克力保持良好性状的储存,而鲜少有研究分析其背后存在的相变机理。研究中首先基于朗道 德冯谢亚理论,使用序参量描述了影响相变的相关因素,初步解释了巧克力相变当中存在的迟滞现象;而后进行了相关实验,提出了一种对朗道理论的修正来解释实验现象;最后,通过研究巧克力的主要成分可可脂晶体的铁电相变,对德冯谢亚理论中未作出解释的势垒产生做出了阐述。关键词 巧克力相变;朗道二级相变理论;铁电物理T H E O R E T I C A L E X P L A N A T I O N F O R T
5、 H E H Y S T E R E S I S P H E N OME N O N O F C H O C O L A T E P H A S E T R A N S I T I O NL A N D A U D E V O N S E I A T H E O R Y A N D F E R R O E L E C T R I C P H A S E T R A N S I T I O N T H E O R YL I X i n y u e1 WA N G Z i y e1 Q I N Y i s h a1 L i J i a j u1 F A N G A i p i n g1 T I A
6、 N P e n g b o1 F E N G J u n1J I A N G C h e n w e i1 Z H A N G X i u x i n g2 WA N G X i a o-l i1(1 S c h o o l o f P h y s i c s,X i a n J i a o t o n g U n i v e r s i t y,X i a n,S h a a n x i 7 1 0 0 4 9;2S c h o o l o f P h y s i c s a n d E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g,W e i n a n
7、 N o r m a l U n i v e r s i t y,W e i n a n,S h a a n x i 7 1 4 0 9 9)A b s t r a c t A s a c o mm o n t h i n g i n l i f e,t h e s t o r a g e m e t h o d o f c h o c o l a t e h a s a l w a y s b e e n a n i m-p o r t a n t s u b j e c t o f r e s e a r c h i n f o o d s c i e n c e.T h e p h e
8、n o m e n o n o f c h o c o l a t e s o l i d i f i c a t i o n a n d m e l t i n g c a u s e d b y p h a s e c h a n g e h a s a d e c i s i v e i m p a c t o n t h e s t o r a g e o f c h o c o l a t e;H o w e v e r,d u e t o t h e c o m p l e x c o m p o s i t i o n a n d v a r i a b l e c r y s
9、t a l s t r u c t u r e o f c h o c o l a t e,i t i s c u r r e n t l y o n l y a c h i e v e d i n d a i l y l i f e t o c o n t r o l t h e s t o r a g e o f c h o c o l a t e t o m a i n t a i n g o o d p r o p e r t i e s,a n d t h e r e i s l i t t l e r e s e a r c h t o a n a l y z e t h e p
10、h a s e t r a n s i t i o n m e c h a n i s m b e h i n d i t.F i r s t l y,b a s e d o n t h e L a n d a u d e V o n s e i a t h e o r y,t h e r e l e v a n t f a c t o r s a f f e c t i n g p h a s e t r a n s i t i o n w e r e d e s c r i b e d u s i n g o r d e r p a r a m e t e r s,a n d t h e
11、h y s t e r e s i s p h e n o m e n o n i n c h o c o l a t e p h a s e t r a n s i t i o n w a s p r e l i m i n a-r i l y e x p l a i n e d;S u b s e q u e n t l y,r e l e v a n t e x p e r i m e n t s w e r e c o n d u c t e d a n d a m o d i f i c a t i o n t o L a n d a u s t h e o r y w a s p
12、r o p o s e d t o e x p l a i n t h e e x p e r i m e n t a l p h e n o m e n o n;F i n a l l y,b y s t u d y i n g 06物理与工程 V o l.3 3 N o.4 2 0 2 3t h e f e r r o e l e c t r i c p h a s e t r a n s i t i o n o f c o c o a b u t t e r c r y s t a l,t h e m a i n c o m p o n e n t o f c h o c o l a t
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