Cтраница 2
Ступенчатый характер термодинамических функций на рис. 5.15, 5.16 вызван процессами ионизации, и с уменьшением давления крутизна этих ступенек увеличивается. Теория Томаса-Ферми, осуществляя сглаженное описание термодинамических функций, не передает особенностей ионизации вещества. Характерная максимальная погрешность квазиклассической теории на рис. 5.15 растет и с уменьшением плотности ( р - 0) стремится к единице. Отсутствие в ячеечной модели дальних корреляций приводит к тому, что вместо дебаевского члена в калорическом уравнении состояния - р3, квазиклассические приближения дают отрицательный по знаку член - р4 / 3, соответствующий взаимодействию заряда ядра с равномерно распределенными по объему ячейки электронами. [16]
Дальние корреляции приводят к большим пространственным масштабам флуктуации и как результат - к высокой восприимчивости критического состояния к внешним воздействиям. В частности, обращение сжимаемости в бесконечность означает бесконечно большую чувствительность объема к изменению давления. Тем самым критическая точка предоставляет уникальные возможности для точного экспериментального изучения вещества. Резкое же расхождение радиуса взаимодействия и радиуса корреляций свидетельствует, что дальние корреляции в Критическом состоянии никак не связаны с конкретным механизмом взаимодействия молекул и потому имеют универсальную природу. Это открывает для критического состояния уникальные возможности построения универсальной теории, в которой представление об отдельных взаимодействующих молекулах заменяется представлением о взаимодействующих объектах другого пространственного масштаба. [17]
В бинарных смесях вблизи критической точки обнаружено заметное поглощение звука. Представляют интерес результаты Чиновеса и Шнейдера [14] для смеси анилина и и-гексана. Еще большее увеличение коэффициента поглощения наблюдали Анантараман и др. [5], изучавшие систему нитробензол - изооктан. Последний указал, что величину поглощения нельзя объяснить обычными значениями вязкости и коэффициента теплопроводности, и предложил теорию, которая объясняет аномальное поглощение звука комплексным характером теплоемкости, обусловленным дальними корреляциями. Выше были приведены критические замечания по поводу этой теории, которые показывают, что объяснение рассматриваемого явления пока не найдено. Из сказанного следует, что пока еще мы не можем вычислить кинетические коэффициенты, исходя из данных по поглощению звука; необходима дальнейшая работа в этом направлении. [18]
Однако приведение цепочки ББГКИ к единственному уравнению достигается дорогой ценой: уравнение Болъцмана оказывается нелинейным. Для решения этого уравнения были разработаны мощные приближенные методы, так что теперь мы имеем возможность провести детальное ( и успешное) сопоставление с экспериментальными результатами. Справедливость гипотезы молекулярного хаоса ограничивается более тонким предположением. Сначала длина корреляций должна быть достаточно малой. Время релаксации дальних корреляций, если они существуют. [19]
![]() |
Вклад в статистическую сумму как функция числа ионизированных ( атомных частиц. [20] |
Второй пример показывает путь, которым может быть обосновано построение модели эффективного парного потенциала. Третий пример подходит для определенных систем взаимодействующих частиц, характеризуемых тем, что их свойства хорошо описываются вириальными выражениями с ограниченным числом слагаемых. Для взаимодействий такого типа могут быть получены определенные условия на выражения для эффективных парных потенциалов, причем в рамках этих выражений имеется некоторая свобода выбора. Такие условия не могут однозначно определить эффективный парный потенциал, но позволят модернизировать выражения типа ( 4), определяя эффективные парные потенциалы в форме, наиболее удобной для дальнейших вычислений. Кроме того, этот ( третий) подход позволяет получить выражения для эффективного парного потенциала и в тех случаях, когда формальный учет парных взаимодействий приводит к расходящимся выражениям. В этом случае формальные процедуры вычисления второго вириального коэффициента, приводящие ( для случая потенциала с дальнодействием) к аддитивному учету как вклада дальних корреляций, так и парных взаимодействий в форме сходящихся выражений, позволяют выполнить те же процедуры и для эффективного парного потенциала. [21]