Махлайчук В. М. В’язко-пружні та поляризаційні властивості систем зі сферичними та анізотропними молекулами в газовій та рідкій фазах

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора наук

Державний реєстраційний номер

0520U101641

Здобувач

Спеціальність

  • 01.04.02 - Теоретична фізика

13-11-2020

Спеціалізована вчена рада

Д 41.051.04

Одеський національний університет імені І. І. Мечникова

Анотація

У дисертаційній роботі методами статистичної фізики та із застосуванням принципу подібності відповідних станів розглянуті в’язко-пружні та поляризаційні властивості систем зі сферичними та анізотропними молекулами в газовій та рідкій фазах. В рамках підходу, генетично пов’язаного з роботами Фішера, побудовано діелектричну проникність водяної пари, яка розглядається як суміш мономерів та димерів. З’ясовано, що теплові збудження коливань димерів, що супроводжуються флуктуаціями їх дипольних моментів, призводять до виникнення ефективної поляризовності димера води, яка на два порядки перевищує її електронну поляризовність, внески до теплоємності водяної пари теплових збуджень коливань димерів досягають (6-8)%. Встановлено, що аномально велике значення діелектричної проникністі рідкої води визначається суперпозицією внесків: електронної поляризовності мономерів, димерів, тетрамерів і таке інше, дипольними внесками від цих самих кластерів, а також їх ефективними поляризовностями. Доведено неадекватність застосувань активаційних теорій до визначення коефіцієнтів зсувної в’язкості та дифузії в рідинах. Кінетичні коефіцієнти мають суттєво колективний характер та є суперпозицією двох складових теплового руху молекул в рідинах: циркуляторного руху невеличких груп молекул, тобто руху на наномасштабах, та вихрового руху, що породжується гідродинамічними флуктуаціями на мезомасштабах. Встановлено, що зсувна в’язкість рідин визначається ефектами тертя між молекулярними шарами і запропоновано відповідну формулу для зсувної в’язкості, а внески колективного дрифту молекул у полі теплових гідродинамічних флуктуацій досягають (20-25)% від загального значення коефіцієнта самодифузії в рідинах. Сформульовано узагальнений принцип подібності до процесів в’язкості та самодифузії у всіх низькомолекулярних аргоноподібних рідинах, включаючи воду (для температур, вищих від Т_Н ). Показано, що внески до коефіцієнта самодифузії води у водних розчинах електролітів, які відповідають циркуляторному перемішуванню частинок і описується за допомогою формули Айнштайна, визначаються радіусами частинок, які по’вязані з виключним об’ємом у потрійній точці і не залежать від температури. Коефіцієнт самодифузії катіонів визначається ефективними радіусами, які відображають існування слабких ефектів гідратації у водних розчинах.

Файли

Схожі дисертації