Cluster Variation for Spatially Distributed Heterogeneous Systems

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Fundamentals of cluster variation (CV) are developed for locally heterogeneous spatially distributed systems. The theory is based on the principles of homogeneous CV in which all variants of the location of the basis cluster on a heterogeneous lattice are additionally considered when it is translated over the system. The structure of the statistical sum of homogeneous CV is shown to remain upon moving to a heterogeneous or homogeneous spatially distributed lattice. However, cofactors of the statistical sum, which previously corresponded to homogeneous clusters, must now consider all arrangements of heterogeneous sites inside each cluster. The general approach is to use a layered structure of the transitional region with variable density between vapor and fluid on a planar square lattice. Explicit expressions for a heterogeneous statistical sum of the transitional region are given on the basis of a 3 × 3 cluster. Using a 2 × 2 cluster, it is shown how an explicit equation for the equilibrium particle distribution in the transitional region can be obtained from the heterogeneous statistical sum. A gradual increase in the size of the m × n basis cluster in the transitional region converges to the exact solution.

Sobre autores

E. Votyakov

Cyprus Institute, Energy Environment and Water Research Center

Email: karaul@gmail.com
2121, Nicosia, Cyprus

Yu. Tovbin

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: karaul@gmail.com
119991, Moscow, Russia

Bibliografia

  1. Гиббс Дж. В. Термодинамика. Статистическая механика. М.: Наука, 1982. С. 584.
  2. Сторонкин А.В. Термодинамика гетерогенных систем. Л.: изд-во ЛГУ. Ч. 1 и 2. 1967. С. 447.
  3. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М.: Мир, 1979. С. 568.
  4. Langmuir I. J. Am. Chem. Soc. 1918. V. 40. P. 1361.
  5. Кривоглаз А.Н., Смирнов А.А. Теория упорядочивающихся сплавов. М.: ГИФМЛ, 1958. С. 388.
  6. Смирнов А.А. Сплавы внедрения. М.: Наука, 1979. С. 366.
  7. Джейкок М., Парфит Дж. Химия поверхностей раздела фаз. М.: Мир, 1984. С. 269.
  8. Товбин Ю.К. Молекулярная теория адсорбции в пористых телах. М.: Физматлит, 2012. С. 624.
  9. Фаулер Р., Гуггенгейм Э. Статистическая термодинамика, М.: Изд-во иностр. лит., 1949.
  10. Гиршфельдер Дж., Кертис Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. М.: Изд-во иностр. лит., 1961. С. 929.
  11. Мелвин-Хьюз Е.А. Физическая химия, М.: Изд-во иностр. лит., 1962. Кн. 2. С. 1148.
  12. Киреев В.А. Курс физической химии. М.: Химия, С. 1975. 776.
  13. Ising E. // Zeits. f. Physik. 1925. B. 31. S. 253.
  14. Onsager L. // Phys Rev. 1944. V. 65. P. 117.
  15. Domb C. // Proc. Roy. Soc. 1949. V. A196. P. 36.
  16. Domb C. // Adv. Phys. 1960. V. 9. P. 149.
  17. Хилл Т. Статистическая механика. М.: Изд-во иностр. лит., 1960. С. 485.
  18. Хуанг К. Статистическая механика. М.: Мир, 1966. С. 520.
  19. Бэкстер Р. Точно решаемые модели в статистической механике. М.: Мир, 1985. С. 486.
  20. Kikuchi R. // Phys. Rev. 1951. V. 81. P. 988.
  21. Kikuchi R. // J. Chem. Phys. 1951. V. 19. P. 1230.
  22. Theory and Applications of the Cluster Variation and Path Probability Methods / Ed. by J.L. Moran-Lopez and J.M. Sanchez. New York and London: Plenum Press, 1996. P. 420.
  23. Nicolson D. Parsonage N.G. Computer Simulation and The Statistical Mechanics of Adsorption. N.Y.: Acad. Press, 1982.
  24. Методы Монте-Карло в статистической физике / под ред. К.М. Биндера. М.: Мир, 1982. С. 400.
  25. Guggenheim E.A. Mixtures: The Theory of The Equlibrium Properties of Some Simple Classes of Mixtures Solutions and Alloys. Oxford: Clarendon Press, 1952. P. 271.
  26. Barker J.A. // J. Chem. Phys. 1952. V. 20. № 10. P. 1526.
  27. Пригожин И.Р. Молекулярная теория растворов. М.: Металлургия, 1990. С. 359.
  28. Смирнова Н.А. Молекулярные модели растворов. Л.: Химия, 1987. С. 334.
  29. Товбин Ю.К. Тeория физико-химичeских процeссов на границe газ–твeрдоe тeло. М.: Наука, 1990. С. 288.
  30. Tovbin Yu.K. // Progress in Surface Sci. 1990. V. 34. № 1–4. P. 1.
  31. Kikuchi R., Brush S.G. // J. Chem. Phys. 1967. V. 47. P. 195.
  32. Вотяков Е.В., Товбин Ю.К. // Журн. физ. химии. 2022. Т. 96. № 3. С. 339.
  33. Вотяков Е.В., Товбин Ю.К. // Там же. 2023. Т. 97. № 7. 2023. C. @@.

Declaração de direitos autorais © Е.В. Вотяков, Ю.К. Товбин, 2023

Este site utiliza cookies

Ao continuar usando nosso site, você concorda com o procedimento de cookies que mantêm o site funcionando normalmente.

Informação sobre cookies