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黏度作为其理想低浓度值乘以热力学函数的乘积

统计力学 2025-07-14 v2

摘要

黏度 η\eta 随浓度变化的行为仍是未解之谜,这与其他输运系数相同。玻尔兹曼理论和 Chapman-Enskog 方法预测低浓度下黏度值 η0\eta_0。本文提出假设 η=ϕη0\eta=\phi \eta_0,其中 ϕ\phi 代表随浓度增加所产生相互作用效应的热力学状态函数。我们认为 η0\eta_0 是一个理想假设系统中的黏度,在整个密度范围内都适用于小相互作用条件 (ϕ1\phi \to 1 当浓度较低)。验证此假设的方法涉及将系统与由 Langevin 热力学仿真器表示的溶剂耦合, characterized by a damping time tdt_d。分子动力学模拟显示,噪声强度的不同值会修改 η\etaη0\eta_0,但不会影响 ϕ\phi。此结果支持 ϕ\phi 为状态函数的假设,由于阻尼和噪声的存在,热力学状态保持不变。模拟所用的粒子相互作用方式为伪硬球或 Lennard-Jones 势。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.15039,
  title  = {Viscosity as the product of its ideal low-concentration value times a thermodynamic function},
  author = {L. Marchioni and M. A. Di Muro and M. Hoyuelos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.15039},
  year   = {2025}
}