2023, №4

сс. 3-67

Влияние критических флуктуаций на термодинамические и транспортные свойства сверхкритических флюидов. Неклассические кроссоверные уравнения состояния

2023, №4

сс. 3-67

Цитировать

И.М. Абдулагатов, И.Ш. Хабриев, В.Ф. Хайрутдинов, С.М. Расулов

Ключевые слова: критическая точка, кроссоверная теория, сверхкритические флюиды, скейлинг, уравнение состояния, линии Видома

На основе гипотезы масштабной инвариантности (скейлинга) в обзоре приведено описание основных положений современной неклассической теории критических явлений в чистых флюидах. Подробно изложены основные типы (параметрический и шестичленное или ренормализованное разложение Ландау) теоретически обоснованных, кроссоверных уравнений состояния (УС) чистых флюидов и их применение для описания аномального поведения термодинамических свойств в суб- и сверхкритических флюидах. Показано, что кроссоверная модель УС охватывает все характерные особенности скейлингового поведения термодинамических свойств чистых флюидов в асимптотической области критической точки (КТ) в виде простых степенных законов с универсальными критическими показателями и переходит в классическое УС (в частности, разложение Ландау) при удалении от критической (флуктуационной) области. Приведено подробное сравнение предсказаний кроссоверной модели УС с экспериментальными данными термодинамических свойств для представительного круга сверхкритических флюидов в широком диапазоне температур и давлений. Кроссоверные УС чистых флюидов использованы для количественной оценки границы области влияния критических флуктуаций на термодинамические свойства, т.е. для оценки вклада флуктуационной составляющей на экспериментально наблюдаемый аномальный рост термодинамических свойств сверхкритических флюидов. Дается интерпретация сверхкритических фазовых переходов (линий Видома) на основе концепции крупномасштабных критических флуктуаций и кроссоверной теории. Также рассмотрены динамические кроссоверные явления для описания влияния флуктуаций на критический рост транспортных свойств (теплопроводности, температуропроводности и вязкости) в суб- и в сверхкритических флюидах.

doi:10.34984/SCFTP.2023.18.4.001