Розглянуто неоднорідні системи, їх термодинамічні потенціали, особливості наближення плавної неоднорідності під час розрахунку профілю густини рідини, а також розподілу густини рідини у зовнішньому полі.

Викладено основи термодинаміки та молекулярно-кінетичної теорії газів, рідин і твердих тіл. Розглянуто питання фізики фазових переходів та явищ переносу в молекулярних системах, описано структуру і властивості даних систем, особливості теплового руху молекул у рідинах. Висвітлено результати експериментального дослідження самодифузії молекул у рідинах, молекулярну динаміку полімерного ланцюга в даній системі.

Изложены основы термодинамики и молекулярно-кинетической теории газов, жидкостей и твердых тел. Рассмотрены вопросы физики фазовых переходов и явлений переноса в молекулярных системах, описаны структура и свойства данных систем, особенности теплового движения молекул в жидкостях. Освещены результаты экспериментального исследования самодиффузии молекул в жидкостях, молекулярная динамика полимерного звена в данной системе.

Для розрахунку термодинамічних потенціалів неоднорідної системи у зовнішньому полі далеко від точок фазових перетворень другого роду введено густину відповідного потенціалу. На базі строгого статистико-механічного розрахунку показано, що в околі критичної точки за наявності гладкого зовнішнього потенціалу можна ввести лише густину внутрішньої енергії та ентальпії. Локальні густина ентропії, вільної енергії Гельмгольца та термодинамічного потенціалу Гіббса не існують.

У результаті розв'язання ізопериметричної задачі мінімізації вільної енергії системи за умови постійної кількості частинок для бінарного флюїду одержано диференціальне рівняння відносно локальної густини компонентів. Одержаний вираз дозволяє розраховувати профілі густини неоднорідної рідини і досліджувати термодинамічні властивості рідин у широкому інтервалі термодинамічних змінних, включаючи окіл критичної точки. Побудовані профілі густини дозволили з'ясувати, що з наближенням до критичної точки рідина - пара у значній частині об'єму відбувається значна зміна густини системи, яка досягає 30 %.

Користуючись рівняннями термодинаміки нерівноважних процесів, одержано замкнену систему диференціальних рівнянь, що описує дифузію в розчинах неелектролітів з осмотичними умовами у плоскопаралельному шарі. Одержано профілі розподілу концентрацій у мембрані, а також оцінено залежності потоків дифундуючої речовини від концентрації для бінарних розчинів, що описуються співвідношеннями Маргулеса.

Розглянуто процес випаровування краплі на базі загальних рівнянь лінійної термодинаміки нерівноважних процесів, тобто повного рівняння дифузії з урахуванням доданків, пов'язаних із градієнтом хімічного потенціалу та температури. Одержано аналітичний вираз для градієнта температури, що виникає під час дифузійного режиму випаровування. Знайдено механізми, що пояснюють відсутність дифузії фонового газу до краплі за наявності градієнта його концентрації.

У моделі граткової рідини розраховано концентрацію бінарної суміші. З розкладу потенціалу зовнішнього поля у функціональний ряд Тейлора одержано розклад за прямими кореляційними функціями усіх порядків. Знайдено розв'язок одержаного диференціального рівняння для плоскопаралельної пори з експоненціальним пристінковим потенціалом.

У межах базових співвідношень термодинаміки теоретично розглянуто вплив радіаційного опромінювання на зміну термодинамічних властивостей конденсованих систем, які визначаються зміною ентропійної частини хімічних потенціалів їх компонентів. Це дозволило знайти зміну характеристик фазових переходів першого роду та умов співіснування різних фаз. Величина і знак змін визначаються властивостями речовини, що опромінюється, швидкостями генерації та релаксації радіаційних збуджень. Одержано радіаційно-індуковану зміну умов розчинності твердих тіл у рідині, яка є наслідком зміни ентропійної частини хімічних потенціалів.

Індекс рубрикатора НБУВ: В365.513

Рубрики:

Критичний стан

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Для розрахунку концентрації бінарної суміші розглянуто гратчасту модель рідини. Побудовано розклад потенціалу зовнішнього поля у функціональний ряд Тейлора, внаслідок чого одержано розклад за прямими кореляційними функціями всіх порядків. Побудовано розв'язок одержаного диференціального рівняння для плоскопаралельної пори з несиметричним експоненціальним пристінковим потенціалом.

Досліджено вплив просторової обмеженості та радіаційного опромінення на термодинамічну поведінку рівноважних і нерівноважних властивостей рідинних систем. Узагальнено теорію обмежених неоднорідних рідин, яка дозволяє враховувати кореляційні властивості таких систем для випадку бінарного розчину. Обгрунтовано можливість проведення обчислення просторового розподілу концентрації бінарної рідинної системи у широкому інтервалі зміни термодинамічних параметрів. На базі фундаментальних положень статистичної фізики та рівноважної термодинаміки у межах гратчастої моделі розроблено загальний підхід, який дозволяє визначити енергію міжмолекулярної взаємодії адсорбованих молекул і критичну температуру двовимірного фазового переходу на поверхні адсорбенту шляхом виявлення стрибка концентраційної залежності коефіцієнта адсорбції. Для температур однорідного розчину, які значно перевищують критичну температуру двовимірного фазового переходу, встановлено зв'язок між концентраційною залежністю коефіцієнта адсорбції й активністю бінарного розчину. Запропоновано підхід, який дозволяє визначити параметри міжмолекулярної взаємодії у випадку одношарової адсорбції на циліндричну поверхню. Виявлено зсув параметрів точок фазових переходів першого роду для рідинних систем під опроміненням та описано зміну розчинності в таких системах. На підставі загальних принципів термодинаміки нерівноважних процесів сформульовано рівняння дифузії, які коректно враховують концентраційну залежність її коефіцієнта.

Запропоновано спосіб виробництва ентропії для розчинів різних типів у процесах полегшеної стаціонарної дифузії. Розроблено термодинамічну теорію стаціонарного процесу полегшеної дифузії в обмежених системах, яка дозволяє враховувати існуючі звортні хімічні реакції шляхом розгляду відповідних коефіцієнтів активності розчину. Для дифузійного процесу випаровування краплини запропоновано підхід, який дозволяє обчислити виробництво ентропії як функцію градієнта концентрації речовини. Показано, що в околі критичної точки рідина-пара вздовж кривої співіснування температурна поведінка дельта-поправки Толмена описується скейлінговим законом, встановлено значення відповідного критичного індексу.

Індекс рубрикатора НБУВ: В371.236 + В381 + З46-035

Рубрики:

Експериментальні методи та апаратура фізики атомного ядра і елементарних частинок

Ядерні реактори. Реакторобудування

Шифр НБУВ: Ж25640 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Побудовано несуперечливу модель для випаровування сферичної краплини. Одержано вираз для сумарного потоку та виробництва ентропії у випадку ідеального розчину, з урахуванням концентраційної залежності коефіцієнта дифузії. Одержані результати надають змогу виявити стабілізуючий ефект за потоком навіть у разі врахування виключно ентропійних внесків у зміну термодинамічних потенціалів під час змішування.

Одержано вираз для вироблення ентропії у випадку полегшеної дифузії бінарного розчину Маргулеса. Показано, що для вироблення ентропії існує стабілізуючий ефект за градієнтом концентрації розчину. З'ясовано, що ентропійні внески в зміну термодинамічних потенціалів у разі змішування відіграють домінуючу роль у зміні характеру вироблення ентропії в системі.

The liquid lattice model is examined to calculate the binary solution component concentration. The expansion of an external field potential in a functional Taylor series is constructed to obtain an expansion in direct correlation functions of all orders. The quantitative criteria for applications of the expression are indicated. The expansion of the binary solution concentration in a functional Taylor series is obtained to gain the expansion in correlation functions of all orders. A solution of the differential equation for a plane-parallel pore with asymmetric exponential wall potential is obtained.

The liquid lattice model has been examined to calculate a binary solution component concentration. The external field potential expansion in a functional Taylor series has been constructed to obtain the expansion in direct correlation functions of all orders. The quantitative criteria for the expression to be applied have been indicated. The expansion of the binary solution concentration in a functional Taylor series has been obtained to gain an expansion in correlation functions of all orders. A solution of the differential equation for a plane-parallel pore with an exponential wall potential has been obtained.

Для теоретичного вивчення адсорбції використано модель двовимірної гратчастої рідини. Розглянуто випадок одношарової адсорбції з бінарного розчину на поверхню, модифіковану спейсорами. В результаті знайдено температурну залежність коефіцієнта заповнення у разі адсорбції поблизу критичної точки розшарування бінарного розчину. Одержаний розв'язок враховує нелокальні властивості рідини. Показано, що кореляційні ефекти, які виникають поблизу критичної точки, істотно впливають на адсорбцію.

Зазначено, що однією з основних задач термодинаміки незворотних процесів як польової теорії є одержання концентраційної залежності інтенсивності виробництва ентропії в системі для різноманітних незворотних процесів, що в ній протікають. Розглянуто особливості виробництва ентропії в обмежених системах за протікання процесів дифузії та можливих хімічних реакцій з урахуванням концентраційної залежності коефіцієнта дифузії. Надзвичайно складним для експериментального та теоретичного вивчення є визначення виробництва ентропії в обмежених системах, таких як біологічні мембрани (в яких можуть відбуватися хімічні реакції та проходити процеси дифузії), мезооб'єкти, нанооб'єкти тощо. Одержано загальний вираз для рівняння дифузії, а також обчислено концентраційну залежність коефіцієнта дифузії на базі загальних принципів нерівноважної термодинаміки, що дозволяє розглянути особливості виробництва ентропії в обмежених системах за протікання процесів дифузії та можливих хімічних реакцій. Одержаний результат вказує на істотну залежність коефіцієнта дифузії від концентрації розчину, яка визначається, в основному, термічним рівнянням стану системи.

Зазначено, що однією з основних задач термодинаміки незворотних процесів як польової теорії є одержання концентраційної залежності інтенсивності виробництва ентропії в системі для різноманітних незворотних процесів, що в ній протікають. Для цього необхідним є знання макроскопічних законів збереження в локальній формі, в які входять такі величини, як потоки речовини, тепла, імпульсу. Проведено дослідження виробництва ентропії в обмежених системах за наявності процесів дифузії для розчинів різних типів у межах лінійної термодинаміки незворотних процесів, зокрема розглянуто загальне рівняння для швидкості виробництва ентропії за наявності процесів дифузії, та побудовано модель, яка описує виробництво ентропії в плоскопаралельному шарі з осмотичними граничними умовами.

Показано, що дія радіаційного опромінення на рідинну систему призводить до зменшення кофігураційної ентропії, що, в свою чергу, викликає зміни хімічних потенціалів компонентів рідкої системи, а також хімічних потенціалів співіснуючих з нею фаз. Продемонстровано, що зміна термодинамічних потенціалів під дією радіаційного опромінення з необхідністю призводить до зсуву точок фазових переходів першого роду. Наведено оцінки цих зсувів.