Анотація до роботи:

Бардик В.Ю. Аналіз функціональної форми міжмолекулярних потенціалів на основі статистично-обгрунтованих рівнянь стану. – Руколис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.14 – теплофізика і молекулярна фізика, Київський університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2002.

Дисертацію присвячено дослідженню функціональної форми широковідомих модельних міжмолекулярних потенціалів сил відштовхування. В дисертаційній роботі на основі методів термодинамічної теорії збурень одержано модифіковане рівняння стану, константи якого мають певний зв’язок з параметрами модельних міжмолекулярних потенціалів. За допомогою методів молекулярної динаміки визначена область зміни термодинамічних параметрів, у якій при дослідженні пружніх властивостей вирішальна роль належить силам відштовхування між молекулами, а також оцінено внесок сил притягання між молекулами при дослідженні пружнього стиснення модельних систем Леннарда-Джонса та “м’яких” сфер. На основі аналізу експериментальних даних та даних комп’ютерного моделювання показано, що модифіковане рівняння стану дає надійну екстраполяцію теплофізичних даних під час опису ізотермічного стиснення густих газів в області високих тисків. Досліджено зв’язок параметрів модельних міжмолекулярних потенціалів з теплофізичними властивостями густих газів, газових сумішей і щільних рідин та обчислені значення параметра крутості, який характеризує зростання потенціальної функції у рамках модельних міжмолекулярних потенціалів сил відштовхування. Встановлена чутливість параметра крутості у рамках степеневої та експоненціальної залежностей до температури в газах і до концентрації бінарної суміші газів. Обґрунтовано існування поправкової функції до параметра крутості у вигляді логарифмічної залежності від тиску у випадку щільного конденсованого середовища. Показано, що значення параметра крутості в рамках модельного потенціалу “м’яких” сфер для азоту та ряду інертних газів суттєво відрізняються від загальноприйнятих і зростають зі збільшенням молекулярної маси інертних газів. Виявлена чутливість параметра крутості в рамках модельної форми “м’які” сфери до неадитивних ефектів та встановлена стрибкоподібна зміна його значення при переході досліджуваних речовин з газоподібного у конденсований стан.

1. Оцінено внесок сил притягання між молекулами при дослідженні пружних властивостей модельних систем Леннарда-Джонса та “м’яких” сфер в області високих тисків.

2. Уточнено критерій застосовності термодинамічної теорії збурень та отримано модифіковане рівняння стану, що дає надійну екстраполяцію теплофізичних даних під час опису ізотермічного стиснення інертних газів та модельної системи “м’яких” сфер.

3. На основі аналізу експериментальних даних густих газів, сумішей та щільних рідин обчислені значення параметра, що характеризує крутість потенціальної функції у рамках широковідомих модельних форм міжмолекулярних потенціалів сил відштовхування.

4. Встановлена чутливість параметра крутості у рамках степеневої та експоненціальної залежностей до температури в газах і до концентрації бінарної суміші газів. Обґрунтовано існування поправкової функції до параметра крутості у випадку щільного конденсованого середовища.

5. Показано, що значення параметра крутості в рамках модельного потенціалу “м’яких” сфер для азоту та ряду інертних газів суттєво відрізняються від загальноприйнятих і зростають зі збільшенням молекулярної маси інертних газів.

6. Виявлена чутливість параметра крутості в рамках модельної форми “м’яких” сфер до неадитивних ефектів та встановлена стрибкоподібна зміна його значення при переході досліджуваних речовин з газоподібного у конденсований стан.

1. Вирішальну роль при дослідженні пружних властивостей густих газів в області малих стисливостей грають сили відштовхування між молекулами.

2. Загальноприйнята функціональна форма степеневого потенціалу сил відштовхування є неадекватною на ділянці зміни міжмолекулярних відстаней, що відповідає області високих тисків.

3. Корекція параметру крутості у рамках модельного потенціалу “м’яких” сфер з необхідністю приводить до корекції інших констант: характерного молекулярного розміру s та константи енергетичної взаємодії e.

4. Крутість потенціальної функції у рамках міжмолекулярного модельного потенціалу є індивідуальною характеристикою конкретної речовини і залежить від агрегатного стану речовини.

5. При статистично-механічних розрахунках пружних ізотермічних властивостей речовини в області високих тисків у газоподібному стані необхідно враховувати чутливість параметрів модельних потенціалів до температурного інтервалу, а у конденсованому стані - до інтервалу тисків, в якому проводиться обробка експерименту.

Публікації автора:

1. Атамась О.О., Бардик В.Ю., Сисоєв В.М. Корекція параметрів потенціалу міжмолекулярної взаємодії сил відштовхування. //Український фізичний журнал. -2000. -Т.45, №10. -С.1184–1187.

2. Бардик В.Ю., Сисоєв В.М. Дослідження параметрів міжмолекулярної взаємодії густих газів. //Вісник Київського університету. Серія: фізико-математичні науки. -1998. -Вип. №3.-С.363-367.

3. Бардик В.Ю., Сысоев В.М. Уравнение состояния жидкого аргона в пределе высоких плотностей. //Физика низких температур. -1998. -Т.24, №8. –С.602-604. В англомовному варіанті: Bardic V. Yu and Sysoev V.M. Equation of state for liquid nitrogen in the high-density limit //Low Temperature Physics. 1998. V.24, N 8. P.602-603.

4. Бардик В.Ю., Фахретдинов І.К. Рівняння стану густих сумішей. //Вісник Київського університету.Серія: фізико-математичні науки. -1997.- Вип. №2, -С.331-333.

5. Бардик В.Ю., Сисоєв В.М., Шпирко С.Г. Фрактальная cтруктура полимерных молекул и упругих полимерных расплавов. //Фізика конденсованих високомолекулярних систем. Наукові записки Рівненського педінституту. Вип.3 - Рівне -1997.-С.104-105.

6. Бардик В.Ю., Егоренков А.И. Термодинамическая теория возмущений и уравнение состояния плотных газов //Тез. докл. Международной конференции “Критерии самоорганизации в физических, химических и биологических системах”, Москва-Суздаль, 1995. С. 17

7. Bardic V. Yu, Sysoev V.M., Fakhretdinov I.A. Researching parameters of intermolecular interaction potential for dense gases and gas mixtures by using equation of state //Proceeding of the 13-th Symposium on Thermophysics Properties, Boulder, CO USA, 1997. P.436.

8. Bardic V.Yu., Sysoev V.M. Equations of state for dense gases and liquids and estimations of intermolecular potential parameters //Proceedings of the 4-th Liquid Matter Conference, Granada, Spain, 1999. P.1-8.

9. Bardic V.Yu., Shpyrko S.G. Fractal structure of polymers and elastic properties of polymer meltings //Proceedings of the 4-th Liquid Matter Conference, Granada, Spain, 1999. P.5-5.

10. Bardic V.Yu., Sysoev V.M. The new variant of thermodynamic perturbation theory in equation of state investigations for the high pressure region // Proceedings of the 3-rd Tohwa University International Conference on Statistical Physics, Fukuoka, Japan, 1999. RTT-P9. P.156

11. Bardic V.Yu., Starovoytov A.A. Correction of intermolecular interaction parameters on a base dense fluids equation of state // Proceedings of International Conference Physics of Liquid Matter: Modern Problems, September 14-19, Kyiv, Ukraine 2001. P.22.