Молекулярная теория структурной релаксации и термоупругие свойства растворов электролитов

• Автор: Акдодов, Донаер Мавлобахшович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 120 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ РЕЛАКСАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ И ИХ ВКЛАД В ТЕРМОУПРУГИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
1.1. Экспериментальное исследование термоупругих
свойств жидкостей и их растворов
1.2. Краткий обзор теоретических исследований термоупругих
свойств растворов электролитов
ГЛАВА 2. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ РЕЛАКСАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ И ТЕРМОУПРУГИХ СВОЙСТВ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
2.1. Обоснование исходных кинетических уравнений для
унарной и бинарной функции распределения
2.2. Пространственно-временное поведение бинарного
потока частиц растворов электролитов
2.3. Релаксационные процессы и термоупругие свойства
растворов электролитов
ГЛАВА 3. СТАТИСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАСТВОРОВ И ИХ ТЕРМОУПРУГИЕ СВОЙСТВА
3.1. Выбор статистической модели растворов электролитов
3.2. Исследование частотной дисперсии коэффициента теплопроводности в широком интервале изменения
термодинамических параметров состояния
3.3. Исследование частотной зависимости динамического термического модуля упругости растворов электролитов

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ АКУСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ С УЧЕТОМ СТРУКТУРНОЙ
РЕЛАКСАЦИИ
4Л. Скорость распространения и поглощения тепловых
волн в растворах электролитов
4.2. Скорость и поглощения продольных волн в
растворах электролитов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Явления переноса в водных растворах тесно связаны со строением отдельной молекулы воды и с молекулярной структурой всей жидкой воды, т.е. со строением воды как жидкости, состоящей из отдельных молекул. Процессы переноса связаны с динамическими и статистическими свойствами нескольких одновременно взаимодействующих молекул. Эти свойства зависят от формы и вида молекул и от сил взаимодействия молекул с окружающей средой. В свою очередь силы взаимодействия зависят от свойств окружающей среды и являются функциями расстояния и пространственного направления. Потенциал, соответствующей силе, возникающей при взаимодействии соседних молекул, зависит только от расстояния между ними. Влияние растворенных ионов на структуру воды отличается от влияния на нее нейтральных молекул. Изменение в структуре воды, вызванное ионами, невозможно отделить от явления ионной гидратации. Структура водного раствора вплоть до высоких концентраций регулируется короткодействующими силами, которые проявляются на малых расстояниях.
Растворы электролитов - это прежде всего жидкости, т.е. системы с отчетливо выраженным ближнем упорядочением и отсутствующим дальним. Одновременное сосуществование заряженных и нейтральных частиц со сложной микроскопической структурой - причина значительных различий формы потенциальной энергии взаимодействий на близких, промежуточных и дальних межчастичных расстояниях. Растворенные вещества изменяют структуру растворителя. Эти изменения зависят от характера взаимодействия между частицами растворителя и растворяемого вещества, от сил взаимодействия, заряда, и радиуса этих частиц. Построение количественной теории растворов связано с большими трудностями, так как: 1) имеется проблема в строгом и последовательном учете взаимодействия всех частиц, образующих раствор электролита; 2) отсутствует ясность в структуре и

Ув(^а>^*>0 IаЬ С1? о ® N )
(2.3)
где =(/?, -ти,)1{ткТй)иг - безразмерная скорость, а,С/,, <у2,7)-некоторые макроскопические величины в парном конфигурационном пространстве, зависящие от времени 1 и координат д, и д2. Конкретный вид функции (2.3) определяется характером рассматриваемого процесса, граничным условием и необходимой точностью аппроксимации. С помощью аппроксимирующей функции (2.3) можно выразить моменты любого порядка через коэффициенты а (с]л,ц1,1). Следуя Греду [107], двухчастичную функцию распределения (2.3) представим в виде ряда
гДе /аТ(ПРа’Рь) = п1ь(Пп^ТШ(ткТ(Я1^)Уг,2(0(^) - локально-равновесная
двухчастичная бинарная функция распределения, п-локально-равновесная
Эрмита от трех независимых переменных, определяемые соотношением
^(Ь-Н)' дуй)
а коэффициент а^] определяется выражением
В явном виде потребуются лишь полиномы низших порядков, для которых, согласно (2.5), имеем
(2,4)
бинарная плотность,
(£.) -полиномы
(2.6)
Л<вЧ£) = 1, Яв0)(£) = Г> Н^) = ^^-8а
^(3) ^^ _ £а^Р^у _ £/Зг _ £ Р ^ау _ ^у^а/)
(2.7)