Оценка вклада в объемно-термические свойства бинарных систем на основе модели зернистой среды

Получены аналитические выражения объемного коэффициента теплового расширения в зависимости от различий в геометрической структуре исходных моносистем (геометрический фактор) для бинарных систем с отношением объемов частиц в области от 1 до 8, моделируемых зернистой средой. Установлены причины различий кажущейся избыточной функцией и избыточной функции объемного коэффициента теплового расширения. В системах, состоящих из значительно различающихся по форме молекул, основной вклад в это различие вносит разное поведение коэффициентов упаковки молекул смешиваемых компонентов с температурой, а в системах со сходной формой молекул --- разность их размеров. В системе вода--ацетон оценен вклад геометрического фактора в концентрационное поведение избыточных функций мольного объема и объемного коэффициента теплового расширения и установлено, что степень его влияния на поведение избыточных функций этих свойств значительно различается

Литература

[1] Кесслер Ю.М., Зайцев А.Л. Сольвофобные эффекты: теория, эксперимент, практика. Л., Химия, 1989.

[2] Смирнова Н.А. Молекулярные теории растворов. Л., Химия, 1987.

[3] Пригожин И.Р. Молекулярная теория растворов. М., Металлургия, 1990.

[4] Westman A.E.R., Hugill H.R. The packing of particles. J. Am. Ceram. Soc., 1930, vol. 13, iss. 10, pp. 767--779. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1930.tb16222.x

[5] Kyrylyuk A.V., van de Haar M.A., Rossi L., et al. Isochoric ideality in jammed random packings of non-spherical granular matter. Soft Matter., 2011, vol. 7, iss. 5, pp. 1671--1674. DOI: https://doi.org/10.1039/C0SM00754D

[6] Yu A.B., Standish N. Porosity calculation of multi-component mixture of spherical particles. Powder Technol., 1987, vol. 52, iss. 3, pp. 233--241. DOI: https://doi.org/10.1016/0032-5910(87)80110-9

[7] Баланкина Е.С. Расчет избыточных объемов бинарных растворов с учетом структурных различий смешиваемых компонентов. ЖФХ, 2016, т. 90, № 6, с. 866--872.

[8] Meng L., Peng L., Shuixiang L., et al. Shape and size effects on the packing density of binary spherocylinders. Powder Technol., 2012, vol. 228, pp. 284--294. DOI: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2012.05.033

[9] Шаталова И.Г., Горбунов Н.С., Лихтман В.И. Физико-химические основы вибрационного уплотнения порошковых материалов. М., Наука, 1965.

[10] Clarke A.S., Willey J.D. Numerical simulation of the dense random packing of a binary mixture of a hard spheres. Phys. Rev. B, 1987, vol. 35, iss. 14, pp. 7350--7356. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.35.7350

[11] He D., Ekere N.N., Cai L. Computer simulation of random packing of unequal spheres. Phys. Rev. E, 1999, vol. 60, iss. 6, pp. 7098--7104. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevE.60.7098

[12] Yu A.-B., Zou R.-P., Standish N. Packing of ternary mixtures of nonspherical particles. J. Am. Ceram. Soc., 1992, vol. 75, iss. 10, pp. 2765--2772. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1992.tb05502.x

[13] Danish M., Jin Yu., Makse H.A. Model of random packing of different size balls. Phys. Rev. E, 2010, vol. 81, iss. 5, art. 051303. DOI: https://doi.org/https://doi.org/10.1103/PhysRevE.81.051303

[14] Douhéret G., Davis M., Reis J. Excess isentropic compressibilities and excess ultrasound speeds in binary and ternary liquid mixtures. Fluid Phase Equilib., 2005, vol. 231, iss. 2, pp. 246--249. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fluid.2004.09.011

[15] Douhéret G., Davis M., Reis J., et al. Isentropic compressibility --- experimental origin and the quest for their rigorous estimation in thermodynamically ideal liquid mixtures. Chem. Phys., 2001, vol. 2, pp. 148--159.

[16] Колкер А.М., Егоров Г.И., Грузнов Е.Л. Р-VM-Т-Х свойства смеси водорода--ацетон в интервале температур 298--328 K и давлений 1--1000 бар. Коэффициенты изотермической сжимаемости, объемного расширения и внутреннее давление. Журн. физ. химии, 1996, т. 70, № 2, с. 216--223.

[17] Колкер А.М., Егоров Г.И., Грузнов Е.Л. Р-VM-Т-Х свойства смеси водорода--ацетон в интервале температур 298--328 K и давлений 1--1000 бар. Коэффициенты изотермической сжимаемости, объемного расширения и внутреннее давление. Журн. физ. химии, 1996, т. 70, № 2, с. 216--223.