中文

非简单流体中示踪扩散系数的广义Rosenfeld标度:混合物与软粒子

统计力学 2009-12-18 v1 软凝聚态物质

摘要

Rosenfeld [Phys. Rev. A 15, 2545 (1977)]注意到,将简单单原子平衡流体的输运系数表示为特定的无量纲形式,会使它们近似成为过剩熵的单值函数。这具有预测价值,因为虽然稠密流体的输运系数难以从第一性原理估算,但过剩熵通常可以通过液态理论精确预测。在此,我们利用分子模拟研究Rosenfeld的观察是否是一个更普遍的标度律的特例,该标度律将混合物中粒子的迁移率与过剩熵联系起来。具体而言,我们研究了多种单组分和双组分模型流体系统中的示踪扩散系数、静态结构和热力学性质,这些系统具有硬球或高斯核形式的加性或非加性相互作用。模拟结果表明,这些流体中混合物浓度和组成、粒子尺寸不对称性和加性以及粒子间相互作用强度的影响,与一个经验标度律一致,该标度律将过剩熵与本文引入的一种新的无量纲(广义Rosenfeld)形式的示踪扩散系数联系起来。示踪扩散系数的无量纲形式源于对分子间势以及稀极限下流体输运/热力学行为的了解。广义Rosenfeld标度所需信息更少,且比Enskog理论或基于过剩熵对关联贡献的标度提供更准确的预测。然而,正如我们所示,它也存在一些局限性,特别是对于表现出单个组分示踪扩散系数显著解耦的系统。

关键词

引用

@article{arxiv.0910.0280,
  title  = {Generalized Rosenfeld scalings for tracer diffusivities in not-so-simple fluids: Mixtures and soft particles},
  author = {William P. Krekelberg and Mark J. Pond and Gaurav Goel and Vincent K. Shen and Jeffrey R. Errington and Thomas M. Truskett},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0910.0280},
  year   = {2009}
}

备注

15 pages, 10 figures