Ключевые слова: адиабатический калориметр, бензол, параметр асимметрии, критические амплитуды, критическая точка; изохорная теплоемкость, параметр Янг—Янг аномалии
Одно- (\(C_{V_1}\)) и двух- фазные (\(C_{V_2}\)) теплоемкости при постоянном объеме, плотность (\(\rho_S\)), температура в точке фазового перехода (\(T_{S}\)) бензола были измерены в критической и сверхкритической областях. Измерения были проведены в непосредственно близи температуры фазового перехода жидкость-газ и критической точки, для точного определения термодинамических свойств (\(T_S\), \(\rho_S\), \(C_{V_1}\), \(C_{V_2}\)) на кривой сосуществования жидкость-газ. Измерения проводились в температурном интервале от 347 дo 616 K для 6 жидких и 5 паровых изохор между 265 и 653 кг · м-3 при давлениях до 7,5 MПa, используя высокотемпературный адиабатический калориметр высокого давления. Погрешность измерения плотности, температуры, и изохорной теплоемкости, \(C_{V}\), с уровнем доверительной вероятности 95 %, составляет 0,15 %, 15 мK, и 3 %, соответственно. Измеренные значения одно- (\(C_{V_1}\)) и двух-фазной (\(C_{V_2}\)) теплоемкостей вдоль критической изохоры и плотности на линии насыщения со стороны жидкости (\(\rho'_S\)) и пара (\(\rho''_S\)) вблизи критической точки были использованы для точного определения теоретически важных асимптотических критических амплитуд (\(A^+_0\) и \(B_0\)) и связанных с ними амплитуд других термодинамических свойств (\(\Gamma^+_0\), \(D_0\), \(\xi_0\)) и их универсальных соотношений, \(A^+_0/A^-_0\), \(A^+_0\Gamma^+_0B^2_0\), \(\alpha A^+_0\Gamma^+_0B^{-2}_0\), \(\xi_0\left(\frac{\alpha A^+_0}{\nu_C}\right)^{1/3}\). Плотности на линии насыщения вместе с измеренными значениями двухфазных теплоемкостей \(C_{V_2}\), были использованы для определения значения параметра асимметрии a3 (параметра теории «завершенного » скейлинга) и параметра b2 сингулярного диаметра кривой сосуществования. Экспериментально определенные асимптотические критические амплитуды (\(A^+_0\) и \(B_0\), индивидуальные параметры вещества), были использованы для проверки и подтверждения предсказывающей способности универсальных соотношений, описывающих зависимость критических амплитуд от ацентрического фактора ω, на основе обобщенного принципа соответственных состояний. Измеренные значения \(C_{V_2}\) как функция удельного объема \(V\) вдоль различных изотерм в двухфазной области были использованы для определения температурных производных давления насыщенных паров \(\frac{d^2P_S}{dT^2}\) и химического потенциала \(\frac{d^2\mu}{dT^2}\), и оценки параметра Янг—Янг аномалии \(R_\mu\) для бензола. Вклад давления насыщенных паров, \(C_{VP} = V_CT\frac{d^2P_S}{dT^2}\), и химического потенциала, \(C_{V_\mu} = -T\frac{d^2\mu}{dT^2}\), в сингулярность экспериментально наблюдаемое значение полной двухфазной теплоемкости \(C_{V_2} = C_{V_\mu} + C_{VP}\) были определены.
doi:10.34984/SCFTP.2019.14.2.007