Рівняння стану коміркової моделі плину з врахуванням гаусових флуктуацій параметра порядку
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe65.12.1080Ключові слова:
cell fluid model, equation of state, grand partition function, Morse potential, zero-mode approximationАнотація
Роботу присвячено розвитку мiкроскопiчного опису критичної поведiнки комiркового флюїду, при якому враховуються внески вiд колективних змiнних з вiдмiнними вiд нуля значеннями хвильового вектора. Математичний опис здiйснено у дiапазонi надкритичних температур (T > Tc) для випадку модифiкованого потенцiалу Морзе з додатковою вiдштовхувальною взаємодiєю. Розвинутий спосiб побудови рiвняння стану системи з використанням гаусового розподiлу флуктуацiй параметра порядку справедливий поза безпосереднiм околом критичної точки для широкого дiапазону густини i температури. Приведено графiки залежностей тиску системи вiд хiмiчного потенцiалу та густини
для рiзних значень вiдносної температури як iз врахуванням вищевказаних внескiв, так i без їх врахування. Для температур T > Tc вказано на незначну роль цих внескiв у порiвняннi з результатами наближення нульової моди. При T < Tc внески у тиск системи вiдiграють суттєвiшу роль.
Посилання
L.A. Bulavin, V. Kopylchuk, V. Garamus, M. Avdeev, L. Almasy, A. Hohryakov. SANS studies of critical phenomena in ternary mixtures. Appl. Phys. A: Materials Sci. and Proc. 74, s546 (2002). https://doi.org/10.1007/s003390201545
Y.B. Melnichenko, G.D. Wignall, D.R. Cole, H. Frielinghaus, L.A. Bulavin. Liquid-gas critical phenomena under confinement: Small-angle neutron scattering studies of CO2 in aerogel. J. Mol. Liq. 120, 7 (2005). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2004.07.070
A.V. Chalyi, L.A. Bulavin, V.F. Chekhun, K.A. Chalyy, L.M. Chernenko, A.M. Vasilev, E.V. Zaitseva, G.V. Khrapijchyk, A.V. Siverin, M.V. Kovalenko. Universality classes and critical phenomena in confined liquid systems. Condens. Matter Phys. 16, 23008 (2013). https://doi.org/10.5488/CMP.16.23008
M.V. Ushcats, L.A. Bulavin, V.M. Sysoev, V.Y. Bardik, A.N. Alekseev. Statistical theory of condensation - Advances and challenges, J. Mol. Liq. 224, 694 (2016). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2016.09.100
J.-P. Hansen, I.R. McDonald. Theory of Simple Liquids: With Applications to Soft Matter (Academic Press, 2013). https://doi.org/10.1016/B978-0-12-387032-2.00012-X
A.R.H. Goodwin, J.V. Sengers, C.J. Peters. Applied Thermodynamics of Fluids (Royal Society of Chemistry, 2010). https://doi.org/10.1039/9781849730983
M.A. Anisimov. Critical Phenomena in Liquids and Liquid Crystals (Gordon and Breach, 1991).
L.A. Bulavin. Critical Properties of Liquids (АСМI, 2002) (in Ukrainian).
J.V. Sengers, J.M.H. Levelt Sengers. Thermodynamic behavior of fluids near the critical point. Ann. Rev. Phys. Chem. 37, 189 (1986). https://doi.org/10.1146/annurev.pc.37.100186.001201
M.A. Anisimov, J.V. Sengers. Critical region. In: Equations of State for Fluids and Fluid Mixtures. Edited by J.V. Sengers, R.F. Kayser, C.J. Peters, H.J. White, jr. (Elsevier, 2000), pp. 381-434. https://doi.org/10.1016/S1874-5644(00)80022-3
D.Yu. Zalepugin, N.А. Tilkunova, I.V. Chernyshova, V.S. Polyakov. Development of technologies based on supercritical fluids. Supercritical Fluids: Theory and Practice 1, 27 (2006) (in Russian).
Y. Kozitsky, M. Kozlovskii, O. Dobush. Phase transitions in a continuum Curie-Weiss system: A quantitative analysis. In: Modern Problems of Molecular Physics. Edited by L.A. Bulavin, A.V. Chalyi (Springer, 2018), pp. 229-251. https://doi.org/10.1007/978-3-319-61109-9_11
M.P. Kozlovskii, O.A. Dobush. Phase transition in a cell fluid model. Condens. Matter Phys. 20, 23501 (2017). https://doi.org/10.5488/CMP.20.23501
M.P. Kozlovskii, O.A. Dobush, I.V. Pylyuk. Using a cell fluid model for the description of a phase transition in simple liquid alkali metals. Ukr. J. Phys. 62, 865 (2017). https://doi.org/10.15407/ujpe62.10.0865
M.P. Kozlovskii, I.V. Pylyuk, O.A. Dobush. The equation of state of a cell fluid model in the supercritical region. Condens. Matter Phys. 21, 43502 (2018). https://doi.org/10.5488/CMP.21.43502
M.P. Kozlovskii, O.A. Dobush. Phase behavior of a cell fluid model with modified Morse potential. Ukr. J. Phys. 65, 428 (2020). https://doi.org/10.15407/ujpe65.5.428
R.C. Lincoln, K.M. Koliwad, P.B. Ghate. Morse-potential evaluation of second- and third-order elastic constants of some cubic metals. Phys. Rev. 157, 463 (1967). https://doi.org/10.1103/PhysRev.157.463
J.K. Singh, J. Adhikari, S.K. Kwak. Vapor-liquid phase coexistence curves for Morse fluids. Fluid Phase Equilib. 248, 1 (2006). https://doi.org/10.1016/j.fluid.2006.07.010
I.V. Pylyuk. Fluid critical behavior at liquid-gas phase transition: Analytic method for microscopic description. J. Mol. Liq. 310, 112933 (2020). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.112933
M.P. Kozlovskii, I.V. Pylyuk, O.O. Prytula. Critical behaviour of a three-dimensional one-component magnet in strong and weak external fields at T > Tc. Physica A 369, 562 (2006). https://doi.org/10.1016/j.physa.2006.02.016
M.P. Kozlovskii, I.V. Pylyuk, Z.E. Usatenko. Method of calculating the critical temperature of three-dimensional Ising-like system using the non-Gaussian distribution. Phys. Stat. Sol. (b) 197, 465 (1996). https://doi.org/10.1002/pssb.2221970221
M.P. Kozlovskii, R.V. Romanik. Influence of an external field on the critical behavior of the 3D Ising-like model. J. Mol. Liq. 167, 14 (2012). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2011.12.003
M.P. Kozlovskii. Free energy of 3D Ising-like system near the phase transition point. Condens. Matter Phys. 12, 151 (2009). https://doi.org/10.5488/CMP.12.2.151
M.P. Kozlovskii, I.V. Pylyuk. Entropy and specific heat of the 3D Ising model as functions of temperature and microscopic parameters of the system. Phys. Stat. Sol. (b) 183, 243 (1994). https://doi.org/10.1002/pssb.2221830119
M. Kozlovskii, O. Dobush. Representation of the grand partition function of the cell model: The state equation in the mean-field approximation. J. Mol. Liq. 215, 58 (2016). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2015.12.018
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
