液体热力学的声子理论

物质的热容被认为是其最重要的属性，因为它包含了关于系统自由度以及系统运行机制（经典或量子）的信息。热容在气体和固体中已得到充分理解，但在物质的第三种状态——液体中却尚未明晰，因此物理学教科书中也未予讨论。其感知难点在于，液体中的相互作用既强又具有系统特异性，这意味着能量强烈依赖于液体类型，因此无法以通用形式计算液体能量。在此，我们发展了一种液体声子理论以规避此问题。该理论涵盖了经典和量子机制。我们展示了计算得出的 21 种液体的热容与实验结果吻合良好，这些液体包括稀有气体液体、金属液体、分子液体和氢键网络液体，覆盖了广泛的温度和压力范围。