Корреляция между критическим индексом и критической амплитудой линии насыщения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

На основеанализа экспериментальной информации о критической амплитудеB0и критическогоиндексаβлинии насыщения определена корреляционная зависимостьB0=B0(β,ω) как функцияβи ацентрического фактораω. Апробация предложенной корреляции осуществлена с привлечением 20веществ, для которых имеется опытная информация о B0длядиапазона 3.15≤β≤3.85 и ω≤0.365.Установлено, что максимальные относительные отклонения,δB0, max, экспериментальных значений критическойамплитудыB0, expот рассчитанных по корреляцииB0(β,ω) для всех рассмотренных веществ по модулю не превышает6%. Исключения составляют отдельные значенияB0, expдля H2O(ǀδB0, maxǀ = 6.64%), SF6(ǀδB0, maxǀ = 8.75%) и 4He (ǀδB0, maxǀ = 10.3%).В ходе исследования рассмотрена гипотеза Д. Ю. Иванова (2007) обуниверсальности критической амплитудыB0(с точностью до критического индексаβ). Показано, что предложенная им корреляционная зависимостьB0=B0(β) приводит к значениям ǀδB0, maxǀ, достигающим 35%. Также установлено, что новая корреляцияB0=B0(β,ω) хорошо согласуется с корреляционнойзависимостьюB0=B0(ω), предложенной R. A. Perkins и др. (2013), приβ= 0.326, однако уже приβ≥0.34 отклоненияδB0длявсей группы рассматриваемых веществ в случаеB0=B0(ω) превышают 10%. Тем самым подтверждается утверждение, что амплитудаB0 – это индивидуальная характеристика вещества, на значение которой оказывает существенноевлияние степень несферичности молекул вещества, которую и характеризуетω. Обсуждается также возможность использовать новую корреляциюB0=B0(β,ω) для определения критической амплитуды линии насыщения4He.

Об авторах

С. В. Рыкова

Университет ИТМО

Email: togg1@yandex.ru
Санкт-Петербург, Россия

И. В. Кудрявцева

Университет ИТМО

Автор, ответственный за переписку.
Email: togg1@yandex.ru
Санкт-Петербург, Россия

Список литературы

  1. Иванов Д.Ю.Критическое поведение неидеализированных систем.М.: Физматлит, 2003. 248 с.
  2. Анисимов М.А.Критические явления в жидкостях и жидких кристаллах. М.: Наука, 1987. 272 с.
  3. Weiner J.,Langley K.H., Ford N.C. // Phys. Rev. Lett. 1974.V. 32. P. 879. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.32.879
  4. Pittman Ch., Doiron Th., Meyer H. // Phys. Rev. 1979. V. B20. P. 3678. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.20.3678
  5. Vorobev V.S., Ochkov V.F., Rykov V.A.,et al. // J. Phys.: Conf. Ser.2019. V. 1147. P. 012016. https://doi.org/10.1088/1742–6596/1147/1/012016
  6. Воробьев В.С., Устюжанин Е.Е.,Очков В.Ф., и др. // Теплофизика высоких температур. 2020. Т. 58. С. 355. https://doi.org/10.31857/S0040364420030199 [Vorob’ev V.S., Ustyuzhanin E.E., Ochkov V.F., et al // HighTemp. 2020. V. 58. P. 333. https://doi.org/10.1134/S0018151X20030190]
  7. Funke M., Kleinrahm R., Wagner W. // J. Chem. Thermodyn. 2001.V. 34. P. 735. https://doi.org/10.1006/jcht.2001.0907
  8. Perkins R.A., Sengers J.V., Abdulagatov I.M., Huber M.L. // Int. J. Thermophys. 2013. V. 34.P. 191. https://doi.org/10.1007/s10765-013-1409-z
  9. Kostrowicka WyczalkowskaA., Sengers J.V. // J. Chem. Phys. 1999. V. 111. P. 1551–1560. https://doi.org/10.1063/1.479414
  10. Haupt A., StraubJ. // Phys. Rev. E. 1999. V. 59. P. 1795. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.59.1795
  11. Безверхий П.П., Мартынец В.Г., Бондарев В.Н. // Журн. физ. химии. 2014. Т. 88. С. 574. https://doi.org/10.7868/S0044453714030042 [Bezverkhy P.P., Martynets V.G., Bondarev V.N. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2014.V. 88. P. 566. https://doi.org/10.1134/S0036024414030042]
  12. Воронель А.В., Горбунова В.Г., Смирнов В.А.,и др. // Журн. эксперим. и теорет. физики. 1972. Т. 63. С. 965.
  13. Анисимов М.А., Берестов А.Т., Воронов В.П. // Там же. 1979. Т. 76. С. 1661.
  14. Sengers J.V.,Levelt Sengers J.M.H. // Ann. Rev. Phys. Chem. 1986. V. 37. P. 189. https://doi.org/10.1146/annurev.pc.37.100186.001201
  15. Rizi A., Abbaci A. // J. Mol. Liq.2012. V. 171. P. 64. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2012.04.010
  16. Hayes C.E., Carr H.Y. // Phys. Rev. Lett. 1977. V. 39. P. 1558. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.39.1558
  17. LentiniE., Vicentini-Missoni M. // J. Chem. Phys. 1973. V.58. P. 91. https://doi.org/10.1063/1.1678957
  18. Levelt Sengers J.M.H.,Greer W.L., Sengers J.V. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1976. V.5. P. 1. https://doi.org/10.1063/1.555529
  19. Nakata M., Dobashi T., Kuwahara N.,et al // Phys. Rev. A. 1978. V. 18. P. 2683. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.18.2683
  20. Kiselev S.B. // Fluid Phase Equilibr. 1997. V.128 (1–2). P. 1. https://doi.org/10.1016/S0378-3812(96)03173-1
  21. Albright P.C., Edwards T.J., Chen Z.Y., Sengers J.V. // J. Chem. Phys. 1987. V. 87.P. 1717. https://doi.org/10.1063/1.453238
  22. Abdulagatov I.M., Polikhronidi N.G., Batyrova R.G. // J. Chem. Thermodyn. 1994. V. 26. P. 1031. https://doi.org/10.1006/jcht.1994.1121
  23. Kiselev S.B., Kulikov V.D. // Int. J. Thermophys. 1997. V.18. P. 1143. https://doi.org/10.1007/BF02575254
  24. Levelt Sengers J.M.H., Straub J., Vicentini-Missoni M. // J. Chem.Phys. 1971. V. 54. P. 5034. https://doi.org/10.1063/1.1674794
  25. Анисимов М.А., Рабинович В.А., Сычев В.В.Термодинамика критического состояния индивидуальных веществ. М.:Энергоиздат, 1990. 190 с.
  26. Ochkov V.F., Rykov V.A., Rykov S.V.,etal. // J. Phys.: Conf. Ser. 2018. V. 946.P. 012119. https://doi.org/10.1088/1742-6596/946/1/012119
  27. Ustjuzhanin E.E., Ochkov V.F., Znamensky V.E.,et al. // Ibid. 2017. V. 891. P. 012346. https://doi.org/10.1088/1742-6596/891/1/012346
  28. Kostrowicka Wyczalkowska A., AbdulkadirovaKh.S., Anisimov M.A., Sengers J.V. // J. Chem. Phys.2000. V. 113. P. 4985. https://doi.org/10.1063/1.1289244
  29. Polikhronidi N.G., Abdulagatov I.M.,Magee J.W., Stepanov G.V. // Int. J. Thermophys. 2002. V.23. P. 745. https://doi.org/10.1023/A:1015403104280
  30. Anisimov M.A., Sengers J.V., Levelt Sengers J.M.H. // Aqueous Systems at Elevated Temperatures and Pressures.2004. P. 29. https://doi.org/10.1016/B978-012544461-3/50003-X
  31. Nowak P., Kleinrahm R., Wagner W. // J. Chem. Thermodyn. 1996. V. 28. P. 1441. https://doi.org/10.1006/jcht.1996.0126
  32. Kleinrahm R., Wagner W. // J. Chem. Thermodyn. 1986. V.18. P. 739. https://doi.org/10.1016/0021-9614(86)90108-4
  33. Sakonidou E.P., van den Berg H.R., ten Seldam C.A., Sengers J.V. // J. Chem. Phys. 1996. V.105. P. 10535. https://doi.org/10.1063/1.472943
  34. Kiselev S.B., Sengers J.V. // Int.J. Thermophys. 1993. V. 14. P. 1. https://doi.org/10.1007/BF00522658
  35. Bucker D.,Wagner W. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2006. V.35. P. 205. https://doi.org/10.1063/1.1859286
  36. Кудрявцева И.В., Рыков С.В.,Рыков В.А. и др. // Вестн. Междунар. академиихолода. 2021. № 2(79). С. 98. https://doi.org/10.17586/1606-4313-2021-20-2-98-104
  37. Рыков С.В., Кудрявцева И.В.,Рыков С.А. // Журнал физ химии. 2023. Т. 97.С. 1561. https://doi.org/10.31857/S0044453723110286 [Rykov S.V., Kudryavtseva I.V., Rykov S.A. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2023. V. 97. P. 2367. https://doi.org/10.1134/S0036024423110286]
  38. Kiselev S.B., Rainwater J.C. //Fluid Phase Equilib. 1997. V. 141. P. 129. https://doi.org/10.1016/S0378-3812(97)00207-0
  39. Edison T.A., Sengers J.V. // Int. J. Refrig.1999. V. 22. P. 365. https://doi.org/10.1016/S0140-7007(99)00003-1
  40. Rykov S.V., Kudryavtseva I.V. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2024. V. 98. P. 363. https://doi.org/10.1134/S0036024424030245
  41. Иванов Д.Ю. // Докл. Академии наук.2007. Т. 415. № 3. С. 330. [Ivanov D. Yu. // Dokl. Phys. 2007. V. 52. P. 380–383. https://doi.org/10.1134/S1028335807070099]
  42. Рыков С.В., Кудрявцева И.В. // Журн. физ. химии. 2022.Т. 96. С. 1421. https://doi.org/10.31857/S0044453722100272 [Rykov S.V., Kudryavtseva I.V. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2022. V. 96. P. 2098. https://doi.org/10.1134/S0036024422100272]
  43. Безверхий П.П., Мартынец В.Г., Матизен Э.В. // Журн. эксперим.и теорет. физики. 2007. Т. 132. С. 162.[Bezverkhy P.P., Martynets V.G., Matizen E.V. // J. Exp. Theor.Phys. 2007. V. 105. P. 142. https://doi.org/10.1134/S1063776107070308]
  44. Rykov S.V., Kudryavtseva I.V., Rykov V.A., Ustyuzhanin E.E. // J. Phys.: Conf. Ser.2019. V. 1147. P. 012018. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1147/1/012018
  45. Безверхий П.П., Мацкевич Н.И. // Журн. физ. химии. 2024. Т. 98. С. 16. https://doi.org/10.31857/S0044453724010036 [Bezverkhii P.P., Matskevich N.I. //Russ. J. Phys. Chem. A. 2024. V. 98. P. 14. https://doi.org/10.1134/S0036024424010047]
  46. Span R., Wagner W. // J. Phys. Chem. Ref.Data. 1996. V. 25. P. 1509. https://doi.org/10.1063/1.555991
  47. Kudryavtseva I.V., Rykov S.V. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2024. V. 98.P. 2461.
  48. Rykov S.V., Popov P.V., Kudryavtseva I.V., Rykov V.A. // Meas. Tech. 2024. V. 66. P. 765. https://doi.org/10.1007/s11018-024-02290-5
  49. Устюжанин Е.Е., Очков В.Ф., Рыков В.А., и др. // Теплофизикаи аэромеханика. 2023. Т. 30. С. 591. [Ustyuzhanin E.E., Ochkov V.F., Rykov V.A.,et al // Thermophys. Aeromech. 2023. Т. 30. № 3.С. 557. https://doi.org/10.1134/S0869864323030149]
  50. Рыков С.В., Кудрявцева И.В., Рыков В.А.,и др. // Теплоэнергетика. 2024. № 3. С. 72. https://doi.org/10.56304/S004036362403007X [Rykov S.V., Kudryavtseva I.V., Rykov V.A., et al. //Therm. Eng. 2024. V. 71. P. 251–263. https://doi.org/10.1134/S0040601524030078]
  51. Кудрявцева И.В., Рыков С.В., Рыков В.А., Устюжанин Е.Е. // Теплофизика высоких температур. 2023. Т. 61.С. 514. https://doi.org/10.31857/S0040364423030158 [Kudryavtseva I.V., Rykov S.V., Rykov V.A., Ustyuzhanin E.E. // HighTemp. 2023. V. 61. P. 475. https://doi.org/10.1134/S0018151X23030136]
  52. Zhou Z., Cai J., Hu Y. // MolecularPhysics. 2022. V. 120. P. e1987541. https://doi.org/10.1080/00268976.2021.1987541
  53. Малышев В.Л.,Моисеева Е.Ф. // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефтии нефтепродуктов. 2021. № . 6 (134). С. 9. [Malyshev V.L., Moiseeva E.F. // Problems of Gathering, Treatment and Transportationof Oil and Oil Products. 2021. V. 6 (134). Р. 9.] https://doi.org/10.17122/ntj-oil-2021-6-9-18.
  54. Rowland D., Hughes Th.J., May E.F. //J. Chem. Eng. Data. 2017. V. 62. P. 2799. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jced.7b00122
  55. Колобаев В.А., Рыков С.В., Кудрявцева И.В., и др. // Измерительнаятехника. 2022. Т. 11. С. 9. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-11-9-16 [Kolobaev V.A., Rykov S.V., Kudryavtseva I.V.,et al // Meas. Tech. 2023. V. 65. P. 793. https://doi.org/10.1007/s11018-023-02153-5]
  56. Lemmon E.W., Span R. // J. Chem. Eng.Data. 2006. V. 51. P. 785. https://doi.org/10.1021/je050186n
  57. Smukala J., Span R.,Wagner W. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2000.V. 29(5). P. 1053. https://doi.org/10.1063/1.1329318.
  58. Yang S., Tian J., Jiang H. // Fluid Phase Equilib. 2020. V. 509. P. 112459. https://doi.org/10.1016/j.fluid.2020.112459
  59. Setzmann U., Wagner W. // J. Phys. Chem. Ref.Data. 1991. V. 20. P. 1061. https://doi.org/10.1063/1.555898
  60. Span R., Wagner W. // Int. J. Thermophys. 2003. V. 24.P. 41. https://doi.org/10.1023/A:1022310214958
  61. Buecker D., WagnerW. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2006. V.35(2). P. 929. https://doi.org/10.1063/1.1901687
  62. Gao K., Wu J., Bell I.H.,et al // Ibid. 2023. V. 52. P. 013102. https://doi.org/10.1063/5.0128269
  63. Хайрулин Р.А., Станкус С.В. // Журн. физ. химии. 2021.Т. 95. С. 529. https://doi.org/10.31857/S0044453721040117 [Khairulin R.A., Stankus S.V. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2021.V. 95. P. 677. https://doi.org/10.1134/S0036024421040117]
  64. Форсайт Дж., Малькольм Н., Моулер К.Машинные методы математических вычислений.М.: Мир, 1980. 280 с.
  65. Nelson W.M., Tebbal Z., NaidooP.,et al. // Fluid Phase Equilib. 2016. V. 408.P. 33. https://doi.org/10.1016/j.fluid.2015.07.054
  66. Рыков С.В., Попов П.В., Кудрявцева И.В., Рыков В.А. // Измерительная техника. 2024. Т. 73(7). С. 23. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2024-7-23-34
  67. Ortiz Vega D.O., Hall K.R., Holste J.C., et al.(2023)An Equation of State for the Thermodynamic Properties of Helium.(National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD), NIST InternalReport (IR) NIST IR8474. https://doi.org/10.6028/NIST.IR.8474

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025