旋节线以上的水
化学物理
2020-05-06 v3 软凝聚态物质
摘要
液体旋节线是水热力学的基石,长期以来与隐藏在均匀成核极限背后的难以捉摸的液-液临界点一同被讨论。这激发了大量试图解释水反常现象的设想。尽管近期的突破性实验排除了其中若干设想,我们仍缺乏一种工具来定位旋节线与液-液临界点。我们构建了一个独特的物态方程,将著名的 Speedy 方程与液-液临界点相结合,以弥补这一不足并重新审视这些解释。所提出的物态方程首次独立描绘了在液-液临界点存在下的旋节线,并表明基于旋节线重入性来解释水反常现象的说法并不成立;这一特征(重入旋节线)仅是根据由第二临界点存在所引起的弯曲密度面预测的。然而,仅凭临界点不足以解释水密度面的形状。在新方程中,氢键协同性对于迫使临界点存在于零温度之外至关重要。结合在正压均匀成核极限背后存在压缩率极大的大量证据,这些发现实际上排除了除正压液-液临界点存在之外的所有水反常现象解释。最后,对热容的广泛研究表明两个主要实验热容数据集之间存在深刻分歧,并确定了更准确的数据集。
引用
@article{arxiv.1909.13468,
title = {Water above spinodal},
author = {Michal Duška},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.13468},
year = {2020}
}