致密简单液体中的声速

简单致密流体的声速被证明表现出显著的冻结温度标度，形式为 $c_{\rm s}/v_{\rm T}\simeq \sqrt{\gamma} +\alpha (T_{\rm fr}/T)^{\beta}$，其中 $c_s$ 是声速，$v_{\rm T}$ 是特征热速度，$\gamma$ 是理想气体热容比，$T$ 是温度，$T_{\rm fr}$ 是冻结温度，$\alpha$ 和 $\beta$ 是无量纲参数。对于 Lennard-Jones 流体，我们得到 $\gamma=5/3$，$\alpha\simeq 7$ 且具有弱温度依赖性，以及 $\beta = 1/3$。类似的标度在几种真实液体中同样适用，如氩、氪、氙、氮和甲烷。在这种情况下，$\alpha$ 和 $\beta$ 是依赖于物质的拟合参数。我们展示并讨论了该冻结温度标度的预测与最近在行星内部条件下对甲烷声速的实验测量之间的比较。结果提供了一种简单的实用工具，用于估计尚无实验数据可用情况下的声速。