Аномалії коефіцієнта поглинання звуку бінарних розчинів з критичною температурою розшарування

Автор(и)

  • L. A. Bulavin Taras Shevchenko National University of Kyiv, Institute for Safety Problems of Nuclear Power Plants, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • O. I. Bilous National Aviation University
  • A. V. Balega Taras Shevchenko National University of Kyiv
  • O. S. Svechnikova Taras Shevchenko National University of Kyiv

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe63.4.308

Ключові слова:

коефiцiєнт поглинання звуку, критична точка розшарування, бiнарний розчин, флуктуацiї концентрацiї, акустична релаксацiя

Анотація

У роботi наведено результати аналiзу експериментально отриманих даних коефiцiєнта поглинання звуку у широкому дiапазонi частот 5–2800 МГц вздовж iзотерм та iзоконцентрат, включно з їхнiми критичними значеннями для н-пентанолу-нiтрометану та нiтробензолу-н-гексану. Встановлено, що зафiксованi аномальнi залежностi коефiцiєнта поглинання звуку пiдпорядковуються законам, отриманим у теорiї динамiчного скейлiнгу, тiльки у флуктуацiйнiй областi їхнiх параметрiв wтфл ≫ 1. Доведено, що збiльшення частоти звуку (f ≥ 110 МГц), для дослiджуваного дiапазону частот, як i вiдхiд вiд критичних значень температури чи концентрацiї, виводить систему з критичної у кросоверну wтфл ∼ 1, або навiть гiдродинамiчну область wтфл ≪ 1.

Посилання

<ol>
<li>M.J. Amani, M.R. Gray, J.M. Shaw. Phase behavior of Athabasca bitumen+water mixtures at high temperature and pressure. J. Supercrit. Fluid. 77, 142 (2013).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.supflu.2013.03.007">https://doi.org/10.1016/j.supflu.2013.03.007</a>
</li>
<li>M.A. Anisimov. Universality versus nonuniversality in asymmetric fluid criticality. Condens. Matter. Phys. 16, 23603 (2013).
<a href="https://doi.org/10.5488/CMP.16.23603">https://doi.org/10.5488/CMP.16.23603</a>
</li>
<li>D.A. Beysens, Y. Garrabos. The phase transition of gases and liquids. Physica A 281, 361 (2000).
<a href="https://doi.org/10.1016/S0378-4371(00)00030-3">https://doi.org/10.1016/S0378-4371(00)00030-3</a>
</li>
<li>J. Bonart. Phase transitions and diffusion in dissipative classical and quantum systems. Paris 6 (2013).
</li>
<li>M. Gross, F. Varnik. Critical dynamics of an isothermal compressible nonideal fluid. Phys. Rev. E 86, 61119 (2012).
<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevE.86.061119">https://doi.org/10.1103/PhysRevE.86.061119</a>
</li>
<li>L.A. Bulavin, Yu.O. Plevachuk, V.M. Sklyarchuk, Critical Stratification Phenomena in Liquids on the Earth and in Space (Naukova Dumka, 2001) (in Ukrainian).
</li>
<li>R.A. Ferrell. Decoupled-mode dynamical scaling theory of the binary-liquid phase transition. Phys. Rev. Lett. 24, 1169 (1970).
<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.24.1169">https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.24.1169</a>
</li>
<li>V.S. Sperkach, M.I. Shakhparonov. Theory of viscosity in liquids. Mechanism of water viscosity. Zh. Fiz. Khim. 55, 1732 (1981) (in Russian).
</li>
<li>R.A. Ferrell, J.K. Bhattacharjee. Dynamic universality and the critical sound velocity in a binary liquid. Phys. Rev. B 24, 4095 (1981).
<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevB.24.4095">https://doi.org/10.1103/PhysRevB.24.4095</a>
</li>
<li> M.A. Anisimov, Critical Phenomena in Liquids and Liquid Crystals (Gordon and Breach, 1991).
</li>
<li> V.S. Sperkach, A.D. Alekhin, O.I. Bilous. Acoustic properties of liquid systems near the critical temperature. Ukr. Fiz. Zh. 49, 976 (2004) (in Ukrainian).
</li>
<li> S.Z. Mirzaev, U. Kaatze. Adiabatic coupling constant of mitrobenzene–n. Int. J. Thermophys. 37, 1 (2016).
</li>
<li> K. Jagannathan, A. Yethiraj. Dynamics of fluids near the consolute critical point: A molecular-dynamics study of the Widom–Rowlinson mixture. J. Chem. Phys. 122 (24), 244506 (2005).
<a href="https://doi.org/10.1063/1.1940053">https://doi.org/10.1063/1.1940053</a>
</li>
<li> J.K. Bhattacharjee, U. Kaatze. Fluctuations near the critical micelle concentration. I. Premicellar aggregation, relaxation rate, and isentropic compressibility. J. Phys. Chem. B 117, 3790 (2013).
<a href="https://doi.org/10.1021/jp4011185">https://doi.org/10.1021/jp4011185</a>
</li>
<li> L.A. Bulavin, O.I. Bilous, O.S. Svechnikova. Relaxation time of concentration fluctuations in a vicinity of the critical stratification point of the binary mixture n-pentanol–nitromethane. Ukr. Fiz. Zh. 61, 885 (2016) (in Ukrainian).
<a href="https://doi.org/10.15407/ujpe61.10.0879">https://doi.org/10.15407/ujpe61.10.0879</a>
</li></ol>

Опубліковано

2018-06-18

Як цитувати

Bulavin, L. A., Bilous, O. I., Balega, A. V., & Svechnikova, O. S. (2018). Аномалії коефіцієнта поглинання звуку бінарних розчинів з критичною температурою розшарування. Український фізичний журнал, 63(4), 308. https://doi.org/10.15407/ujpe63.4.308

Номер

Розділ

Фізика рідин та рідинних систем, біофізика і медична фізика

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають

<< < 1 2 3 4 5 6 > >>