稳定硬盘与硬球流体的 Carnahan-Starling 型状态方程
软凝聚态物质
2021-06-02 v1
摘要
著名的硬球（HS）流体 Carnahan-Starling（CS）状态方程（EoS）[1] 源于维里系数整数部 Bn 与其阶数 n 之间的二次关系。在此我们将该方法推广至一般 D 维情形的完整维里系数 Bn。我们假设从 n=4 起维里系数具有 (D-1) 阶多项式函数形式，并由此导出状态方程。对于硬棒（D=1）情形，获得了精确解。对于稳定硬盘流体（D=2），采用最新的至第 10 阶维里系数 [2] 以及精确的压缩率数据 [3,4] 来构建并检验状态方程。对于稳定硬球（D=3）流体，构建了新的 CS 型状态方程，并以最新的至第 11 阶维里系数 [5,2] 及高精度的压缩率模拟数据 [6-8] 进行检验。这一简洁的新状态方程被证明与基于所有可用维里系数的最高阶 Pade 近似同样精确，并显著改进了硬球情形下的 CS 型状态方程。我们还表明，只要维里系数服从多项式函数，由其导出的任何状态方程都会在非物理的堆积分数=1 处发散。
引用
@article{arxiv.2010.14357,
title = {Carnahan Starling type equations of state for stable hard disk and hard sphere fluids},
author = {Hongqin Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.14357},
year = {2021}
}
备注
8 pages, 6 figures