熱力学的量の理論的評価は、多くの化学プロセスの正確な予測、機器の最適化、産業用途、および工学システムの設計にとって非常に重要です。状態方程式は実在気体にとって非常に重要です。なぜなら、実在気体は現代の技術で初期材料と中間材料の両方として広く使用されているからです.
Lennard-Jones (12-6) は、気体や液体のさまざまな特性の研究にうまく適用される可能性があることでよく知られています。この研究では、広い温度範囲で Lennard-Jones (12-6) ポテンシャルの 2 番目のビリアル係数を使用して、ガスの熱力学パラメーターを決定するための分析的アプローチの有用な展望を提供しました。
確立された式は、実際のシステムの任意のアプリケーションに対して基本的かつ一般的でした。気体 (Cl2 , N2 O 、CH4 、C2 H2 , AsH3 、C6 H6 、Br2 、COS 、C2 N2 、空中 、CH2 、HCl 、私2 、SO2 、彼 、ねえ 、Kr 、Xe , H2 、O2 , N2 、A 、および CO2 ) は、2 次ビリアル係数とその 1 次導関数の新しいセットに関する温度の関数として提示されました。これらは正しい結果を提供し、広い温度範囲での十分な使用に適していることが示されています。
この研究の進歩は、Lennard-Jones (12-6) ポテンシャルを持つ 2 番目のビリアル係数の確立された式に指数関数の級数展開式を使用することでした。指数関数の一連の式が一般的であり、パラメーターの任意の値の正確な結果を提供することはよく知られています。したがって、第 2 ビリアル係数と関連する熱力学量の得られた式は、パラメーターの任意の値で有効です。
アプリケーションのアプローチからわかるように、実在気体の熱力学的特性の決定にいくつかの利点があります。このフレームワーク内で、広い圧力範囲を含む任意の温度に対する熱力学的特性を評価できるようになりました。したがって、この研究で提示された式は、工学科学の幅広い分野で役立ちます。
19 世紀以降、人類は化石燃料を燃焼させることで地球の気温と気候に徐々に影響を与えてきました。これにより、温室効果ガスが大量に追加され、大気に温室効果が生じ、地球温暖化が増加しています。したがって、地球の大気では、ガスが太陽の熱を閉じ込めるか、鏡のように振る舞い、光線を宇宙に反射させます。このような理論的研究により、特に大気のさまざまな層で、温度と圧力の変化に応じて、技術的な機器を使用せずに、他の熱力学的特性とガスの速度の変化を推定できるようになる可能性があります。
これらの調査結果は、ビリアル係数を使用した非極性分子の内部エネルギー、自由エネルギー、エントロピー、およびエンタルピーの正確な評価というタイトルの記事で説明されており、最近 Chinese Journal of Physics に掲載されました。 .この作業は、ガジオスマンパシャ大学の B. A. マメドフとギレスン大学の E. ソムンクによって行われました。
