Розширені рівняння критичної ізотерми та гравітаційного ефекту

Анотація

Проведено апробацію моделі системи у критичному стані як Ван-дер-Ваальсового газу флуктуацій параметра порядку при критичній температурі речовини як систем однорідних, так і неоднорідних у полі гравітації Землі. Дана модель узгоджується із сучасними фізичними уявленнями про критичний стан речовини і враховує: 1) власний об'єм флуктуацій параметра порядку; 2) сили притягання між флуктуаціями на відстанях, більших за радіус кореляції; 3) наявність комплексів квазіассоціацій флуктуацій параметра порядку при віддаленні від критичної точки; 4) роль флуктуацій ентропії у формі алгебри флуктуюючих величин.

На основі флуктуаційної теорії фазових переходів та Ван-дер-Ваальсової моделі газу флуктуацій параметра порядку системи запропоновано та проаналізовано розширені рівняння стану при критичній температурі як низькотемпературних (етан та двоокис вуглецю), так й високотемпературних молекулярних рідин (безол та гептан). При цьому для зазначених рідин використані експериментальні дані P-V-T вимірювань для однорідних систем та дані явища гравітаційного ефекту у полі гравітації Землі для неоднорідних систем.

Порівняльний аналіз даних P-V-T вимірювань та даних явища гравітаційного ефекту дозволив заключити, що амплітуда асимптотического доданку рівняння критичної ізотерми однорідної системи значно перевищує амплітуду рівняння гравітаційного ефекту при критичній температурі. Цей результат пояснюється в роботі виникненням у системі під дією поля гравітації Землі внутрішнього неоднорідного критичного поля у напрямку дії поля гравітації. Також показано, що молекулярні рідини однорідні й неоднорідні у полі гравітації Землі характеризуються діаметрально протилежною польовою-висотною асиметрією розширеного рівняння стану при критичній температурі речовини. Цей результат пов'язаний у роботі із висотною асиметрією внутрішнього критичного поля в неоднорідній системі.