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稠密流体热导率的热力学框架

统计力学 2025-12-03 v2

摘要

引入了一种预测简单流体热导率λ\lambda的热力学框架,超越稀薄气体极限。通过将粒子在晶格上运行的转态率方法推广到连续空间中的守恒量,推导了比值λ/λid\lambda/\lambda_{\rm id}的表达式,其中λid\lambda_{\rm id}为稀薄气体值;该比值仅依赖于平衡热力学性质,因此可直接从任何状态方程中计算。所得公式定量地再现了硬球在几乎整个流体范围内的模拟数据,捕捉了 Lennard-Jones 流体在超临界区域(热力学波动适度)的行为。与其他作者报告的氦argon实验数据比较也表现良好。这些结果提供了证据,表明稠密流体的输运系数可以表示为其稀薄气体值乘以平衡热力学性质的普适函数。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.23197,
  title  = {A thermodynamic framework for the thermal conductivity of dense fluids},
  author = {Miguel Hoyuelos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.23197},
  year   = {2025}
}