Вплив анізотропії потенціалу міжмолекулярної взає-модії на коефіцієнт поверхневого натягу модельних флюїдів
The thermodynamic and kinetic behavior of liquids even with essentially different types of intermolecular interactions, such as water and argon, exhibits certain similarities. In particular, the kinematic viscosity and the density along the liquid-vapor equilibrium curve in reduced coordinates are s...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Ukrainian |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023669 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2023669 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-06-04T07:58:13Z |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
метод Уанга–Ландау анiзотропiя потенцiалу мiжмолекулярної взаємодiї поверхневий натяг лiнiя рiвноваги рiдина–пара |
| spellingShingle |
метод Уанга–Ландау анiзотропiя потенцiалу мiжмолекулярної взаємодiї поверхневий натяг лiнiя рiвноваги рiдина–пара Berezovska, Y.O. Grigoriev, A.N. Gavrushenko, D.A. Вплив анізотропії потенціалу міжмолекулярної взає-модії на коефіцієнт поверхневого натягу модельних флюїдів |
| topic_facet |
метод Уанга–Ландау анiзотропiя потенцiалу мiжмолекулярної взаємодiї поверхневий натяг лiнiя рiвноваги рiдина–пара Wang–Landau method intermolecular interaction potential anisotropy surface tension liquid-vapor equilibrium curve |
| format |
Article |
| author |
Berezovska, Y.O. Grigoriev, A.N. Gavrushenko, D.A. |
| author_facet |
Berezovska, Y.O. Grigoriev, A.N. Gavrushenko, D.A. |
| author_sort |
Berezovska, Y.O. |
| title |
Вплив анізотропії потенціалу міжмолекулярної взає-модії на коефіцієнт поверхневого натягу модельних флюїдів |
| title_short |
Вплив анізотропії потенціалу міжмолекулярної взає-модії на коефіцієнт поверхневого натягу модельних флюїдів |
| title_full |
Вплив анізотропії потенціалу міжмолекулярної взає-модії на коефіцієнт поверхневого натягу модельних флюїдів |
| title_fullStr |
Вплив анізотропії потенціалу міжмолекулярної взає-модії на коефіцієнт поверхневого натягу модельних флюїдів |
| title_full_unstemmed |
Вплив анізотропії потенціалу міжмолекулярної взає-модії на коефіцієнт поверхневого натягу модельних флюїдів |
| title_sort |
вплив анізотропії потенціалу міжмолекулярної взає-модії на коефіцієнт поверхневого натягу модельних флюїдів |
| title_alt |
Influence of the Intermolecular Interaction Potential Anisotropy on the Surface Tension of Model Fluids |
| description |
The thermodynamic and kinetic behavior of liquids even with essentially different types of intermolecular interactions, such as water and argon, exhibits certain similarities. In particular, the kinematic viscosity and the density along the liquid-vapor equilibrium curve in reduced coordinates are similar for those substances. This similarity is explained by the orientation averaging of the intermolecular interaction potential. There arises the question “How universal is the observed regularity?” The aim of this work is to study such thermophysical parameters of a system of diatomic molecules as the surface tension coefficient and the phase densities along the liquid-vapor equilibrium curve, as well as the impact of particle asphericity on these properties. Using the Wang–Landau method in the framework of the grand canonical ensemble, we will calculate the temperature dependences of the densities of the gas and liquid phases at their equilibrium curve, as well as the surface tension coefficient for systems of particles with a non-central interaction. Specifically, the systems of diatomic particles whose atoms interact via the Lennard-Jones potential are examined. The atomic diameters are varied in such a way that the molecular volume remained constant. The influence of the molecular asphericity on the thermophysical properties of the studied liquids are analyzed. It is shown that the anisotropy of the intermolecular interaction potential has almost no effect on the densities of the liquid and gas phases at their equilibrium curve, in contrast to the surface tension coefficient, which substantially depends on the intermolecular interaction potential anisotropy, especially at low temperatures. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023669 |
| work_keys_str_mv |
AT berezovskayo influenceoftheintermolecularinteractionpotentialanisotropyonthesurfacetensionofmodelfluids AT grigorievan influenceoftheintermolecularinteractionpotentialanisotropyonthesurfacetensionofmodelfluids AT gavrushenkoda influenceoftheintermolecularinteractionpotentialanisotropyonthesurfacetensionofmodelfluids AT berezovskayo vplivanízotropíípotencíalumížmolekulârnoívzaêmodíínakoefícíêntpoverhnevogonatâgumodelʹnihflûídív AT grigorievan vplivanízotropíípotencíalumížmolekulârnoívzaêmodíínakoefícíêntpoverhnevogonatâgumodelʹnihflûídív AT gavrushenkoda vplivanízotropíípotencíalumížmolekulârnoívzaêmodíínakoefícíêntpoverhnevogonatâgumodelʹnihflûídív |
| first_indexed |
2025-10-02T01:19:27Z |
| last_indexed |
2025-10-02T01:19:27Z |
| _version_ |
1844831026219581440 |
| spelling |
ujp2-article-20236692025-06-04T07:58:13Z Influence of the Intermolecular Interaction Potential Anisotropy on the Surface Tension of Model Fluids Вплив анізотропії потенціалу міжмолекулярної взає-модії на коефіцієнт поверхневого натягу модельних флюїдів Berezovska, Y.O. Grigoriev, A.N. Gavrushenko, D.A. метод Уанга–Ландау анiзотропiя потенцiалу мiжмолекулярної взаємодiї поверхневий натяг лiнiя рiвноваги рiдина–пара Wang–Landau method intermolecular interaction potential anisotropy surface tension liquid-vapor equilibrium curve The thermodynamic and kinetic behavior of liquids even with essentially different types of intermolecular interactions, such as water and argon, exhibits certain similarities. In particular, the kinematic viscosity and the density along the liquid-vapor equilibrium curve in reduced coordinates are similar for those substances. This similarity is explained by the orientation averaging of the intermolecular interaction potential. There arises the question “How universal is the observed regularity?” The aim of this work is to study such thermophysical parameters of a system of diatomic molecules as the surface tension coefficient and the phase densities along the liquid-vapor equilibrium curve, as well as the impact of particle asphericity on these properties. Using the Wang–Landau method in the framework of the grand canonical ensemble, we will calculate the temperature dependences of the densities of the gas and liquid phases at their equilibrium curve, as well as the surface tension coefficient for systems of particles with a non-central interaction. Specifically, the systems of diatomic particles whose atoms interact via the Lennard-Jones potential are examined. The atomic diameters are varied in such a way that the molecular volume remained constant. The influence of the molecular asphericity on the thermophysical properties of the studied liquids are analyzed. It is shown that the anisotropy of the intermolecular interaction potential has almost no effect on the densities of the liquid and gas phases at their equilibrium curve, in contrast to the surface tension coefficient, which substantially depends on the intermolecular interaction potential anisotropy, especially at low temperatures. Термодинамiчна та кiнетична поведiнка рiдин iз суттєво рiзним характером мiжмолекулярної взаємодiї, таких як вода та аргон, демонструє певну подiбнiсть. Зокрема, кiнематична в’язкiсть та густина на лiнiї рiвноваги рiдина–пара у зведених координатах є близькими для аргону та води. Ця подiбнiсть пояснюється усередненням за орiєнтацiями потенцiалу мiжмолекулярної взаємодiї молекул. Виникає питання, наскiльки унiверсальною є виявлена закономiрнiсть. Метою роботи є дослiдження таких теплофiзичних параметрiв системи двоатомних молекул, як коефiцiєнт поверхневого натягу та густина на лiнiї рiвноваги рiдина–пара, а також вплив несферичностi частинок на вiдповiднi властивостi. Методом Уанга–Ландау у великому канонiчному ансамблi розраховано температурнi залежностi густини газової та рiдинної фази на лiнiї їх рiвноваги та коефiцiєнта поверхневого натягу систем частинок з нецентральною взаємодiєю. А саме, розглянуто системи двоатомних частинок, взаємодiя атомiв яких описується за допомогою потенцiалу Леннарда-Джонса. Дiаметр атомiв варiювався таким чином, щоб об’єм молекули залишався сталим. Проаналiзовано вплив несферичностi молекул на теплофiзичнi властивостi дослiдженого флюїду. Показано, що анiзотропiя потенцiалу мiжмолекулярної взаємодiї майже не впливає на густину рiдинної та газової фаз на лiнiї їх рiвноваги на вiдмiну вiд коефiцiєнта поверхневого натягу, для якого вплив анiзотропiї потенцiалу мiжмолекулярної взаємодiї є помiтним, особливо при низьких температурах. Publishing house "Academperiodika" 2025-06-04 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023669 10.15407/ujpe70.5.339 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 70 No. 5 (2025); 339 Український фізичний журнал; Том 70 № 5 (2025); 339 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe70.5 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023669/3295 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023669/3296 Copyright (c) 2025 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |