539.196.3

Продолжен сравнительный анализ двух подходов к моделированию теплофизических свойств веществ. Они представляют: системный подход с выявлением иерархии управляющих параметров (Г.Петрик) и подход, основанный на идеях термодинамического подобия (Л.Филиппов). Подробно рассмотрены некорректности и ошибки, совершаемые при переходах от описания межатомных взаимодействий к межмолекулярным при использовании потенциалов одной формы. Продолжены исследования аналитико-расчетных возможностей молекулярной модели сферических оболочек. Получены новые результаты. Установлено, что основной вклад в потенциал сферических оболочек (восемь вкладов) вносят два члена. Расчеты показывают, что для всех значений жесткости модельных объектов вполне обоснована замена полного адекватного потенциала сферических оболочек на усеченный потенциал, отвечающий взаимодействию ближних дуг-«диполей», Для жестких объектов эти потенциалы практически совпадают. Это дает возможность применять в компьютерных расчетах гораздо более простую функцию. Анализируются вопросы, связанные с объяснением установленной оптимальности потенциала сферических оболочек среди известных модельных потенциалов: Леннарда-Джонса, Кихары, Смита-Тэккера, самого потенциала сферических оболочек, а также «гибридов», образованных на их основе. Это удается в рамках системного подхода благодаря новой диаграммной технике, объединяющей модель объекта и модель взаимодействия в единую информационную модель.

The comparative analysis of two approaches to the modeling of thermal properties of substances has been continued. They are a systematic approach with the identification of the hierarchy of control parameters (G.Petrik) and an approach based on the ideas of thermodynamic similarity (L.Filippov). Incorrect moments and mistakes made during transitions from the description of the interatomic to intermolecular interactions using potentials of a single form are considered in details. Study of analytical and computational capabilities for the molecular model of spherical shells has been continued. New results have been obtained. It's found that two terms mainly contribute to the potential of spherical shells (eight contributions). Calculations show that for all values of model objects rigidity it is fully justified the complete replacement of adequate potential of spherical shells by the truncated potential corresponding to the interaction of near arc-"dipoles". These potentials are practically the same for ridgit objects. This makes it possible to apply more simple function for computer calculations. The issues are analised related to the explanation of the established optimality of spherical shells potential among the known model potentials: Lennard-Jones, Kikhara, Smith-Thacker ones, the potential of spherical shells itself, as well "hybrids" formed on their basis. It works through a systemic approach due to the new diagram technique combining the model of the object and the model of interaction in a unified information model.

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института проблем геотермии ДНЦ РАН

Петрик Г.Г. Анализ двух подходов к моделированию теплофизических свойств веществ на основе одной молекулярной модели. Ч.1. Выбор и обоснование модели сферических оболочек // Мониторинг. Наука и технологии. 2014.1. С. 57-71.

Филипов Л.П. Подобие свойств веществ. - М.: Изд-во МГУ, 1978. 255 с.

Филиппов Л.П. Закон соответственных состояний.- М.: МГУ, 1983. 87с.

Филиппов Л.П. Прогнозирование теплофизических свойств жидкостей и газов. Успехи и перспективы // Теплофизические свойства веществ и материалов, вып. 23, Москва, изд-во стандартов, 1986, С.5-27.

Филиппов Л.П. Методы расчета и прогнозирования свойств веществ, изд-во Московского университета, 252 с., (1988).

Петрик Г.Г., Тодоровский Б.Е. Потенциал сферической оболочки. Общие соотношения между параметрами потенциалов взаимодействия свободных и связанных атомов // Журнал физической химии. 1988. 62, 12. С. 3257-3263.

Петрик Г.Г. Об ошибках при конструировании потенциалов межмолекулярного взаимодействия / Фазовые переходы и теплофизические свойства многокомпонентных систем. Махачкала. ДагФАН СССР.1990. С. 88-102.

Петрик Г.Г. О некоторых возможностях модели сферических оболочек в атом-атомном приближении // Мониторинг. Наука и технологии. 2012. 1. С. 86-98.

Петрик Г.Г. О системном подходе к моделированию объектов и их свойств на молекулярном и термодинамическом уровнях // Мониторинг. Наука и технологии. 2011. 2. С. 86-101.

Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. М.: ИЛ, 1961. 930 с.

Петрик Г.Г. Выбор адекватной межмолекулярной кривой и прогноз критической температуры на ее основе // Вестник Новгородского госуниверситета. 2013, №73, т.2., С. 43-48.

Петрик Г.Г. К вопросу о выборе формы потенциалов межчастичного взаимодействия на основе молекулярной информации // Мониторинг. Наука и технологии. 2012. 2. С. 71-83.

Петрик Г.Г., Алибеков Б.Г. Связь потенциала сферической оболочки с потенциалом Ми (m-n). Критерий выбора Петрик Г.Г., Алибеков Б.Г. Связь потенциала сферической оболочки с потенциалом Ми (m-n). Критерий выбора

Петрик Г.Г., Гаджиева З.Р., Тодоровский Б.Е. О возможности расчета критических параметров (T_с,V_с) вещества на основе информации о взаимодействии образующих его молекул // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения, №10, 2002г, С. 301-305.

Петрик Г.Г. О физическом смысле и связи управляющих параметров моделей молекулярного и термодинамического уровней // Мониторинг. Наука и технологии. 2013. 3. С. 43-60.

Петрик Г.Г. Адекватный потенциал на основе молекулярной информации - выбор и апробирование // Физико- химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов: межвуз. сб. науч. тр. / под общей редакцией В.М.Самсонова, Н.Ю.Сдобнякова. Тверь: Тверской государственный университет, 2013. Вып. 5. С. 245-260.

Kihara T. Virial coefficients and models of molecules in gases // Rev.Mod.Phys. -1953.-25, №4. P. 831-843.

Thakkar A.Z., Smith V.A. Atomic interactions in the heavy Noble gases// Mol.Phys. -1977.-27, №1. P. 191-208.

Петрик Г.Г. Об иерархии связей критического молярного объема веществ с эффективными собственными объемами молекул в особых точках межмолекулярных кривых // Мониторинг. Наука и технологии. 2012. 4. С. 80-92.

Петрик Г.Г. Выбор межмолекулярной потенциальной кривой и расчет критической температуры флюида на основе молекулярной информации // Мониторинг. Наука и технологии. 2013. 1. С. 76-88.

De Rocco A.G., Hoover W.G. Second virial Coefficient for the spherical shell Potential // J. Chem. Phys.-1962.-36, №4. P. 916-926.

МсKinley M.D., Reed T.M.III. Intermolecular Potential-Energy Functions for pairs of Simple Polyatomic Molecules // J. Chem. Phys.- 1965. - 42, №11.- P. 3891-3899.

Алибеков Б.Г., Петрик Г.Г., Гаджиева З.Р. Расчет параметров потенциала сферической оболочки молекул. Учет взаимодействий с центральным атомом // Журн.физ.хим.-1985.- 59, №8.- С. 1974-1978.

Петрик Г.Г. Моделирование взаимодействий многоатомных молекул для расчета теплофизических свойств жидкостей и газов. Дис… канд.физ.-мат.наук. Махачкала, 1998, 170 с.

Толстунов Д.А. Эффективные потенциалы взаимодействия многоатомных молекул в жидкостях и газах. Автореф. дисс … канд. ф.-м. наук.. Москва, 1983. 20 с.

Nezbeda I. Simple pair potential model for real fluids. III. Parameter determination and a revised model for spherical molecules // Chech. J. of Phys.-1981.-31, №6. P. 563-572.