Использование представлений о мгновенно-нормальных модах для расчета теплоемкостей жидких металлов при высоких температурах

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅或者付费存取

详细

В работе на основе представления о мгновенно-нормальных колебательных модах предложена простая полуэмпирическая формула для расчета теплоемкости жидкостей. Проведено сравнение результатов расчета и экспериментальных данных по теплоемкости натрия, свинца и висмута. Показано, что формулы позволяют проводить оценку свойств в области высоких температур с удовлетворительной точностью.

全文:

受限制的访问

作者简介

Э. Усов

ФГБУН Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН

编辑信件的主要联系方式.
Email: usovev@gmail.com
俄罗斯联邦, Новосибирск

参考

  1. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкости. Л.: Наука, 1975. 592 с.
  2. Bolmatov D., Brazhkin V.V., Trachenko K. The Phonon Theory of Liquid Thermodynamics // Sci. Rep. 2012. V. 2. P. 421.
  3. Brazhkin V.V., Trachenko K. Collective Excitations and Thermodynamics of Disordered State: New Insights into an Old Problem // J. Phys. Chem. B. 2014. V.118. P. 11417.
  4. Trachenko K., Brazhkin V.V. Heat Capacity at the Glass Transition // Phys. Rev. B. 2011. V. 83. P. 014201.
  5. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Статистическая физика. Т. V. Ч. I. М.: Наука, 1976. 584 с.
  6. Balyakin I.A., Yuryev A.A., Filippov V.V., Gelchinski B.R. Viscosity of Liquid Gallium: Neural Network Potential Molecular Dynamics and Experimental Study // Comput. Mater. Sci. 2022. V. 215. P. 111802.
  7. Baggioli М., Zaccone A. Explaining the Specific Heat of Liquids Based on Instantaneous Normal Modes // Phys. Rev. E. 2021. V. 104. P. 014103.
  8. Zaccone A., Baggioli M. Universal Law for the Vibrational Density of States of Liquids // PNAS. 2021. V. 118. № 5. P. e2022303118.
  9. Xu B., Stratf R. Liquid Theory for Band Structure in a Liquid. II. p Orbitals and Phonons // J. Chem. Phys. 1990. V. 92. № 3. P. 1923.
  10. Majumdar A. Microscale Energy Transport in Solids // Microscale Energy Transport. 1997. P. 23.
  11. Balucani U., Zoppi M. Dynamics of the Liquid State. Oxford: Claredon Press, 1994. 336 p.
  12. Keyes T. Instantaneous Normal Mode Approach to Liquid State Dynamics // J. Phys. Chem. A. 1997. V. 101. P. 2921.
  13. Vijayadamodar G.V., Nitzan A. On the Application of Instantaneous Normal Mode Analysis to Long Time Dynamics of Liquids // J. Chem. Phys. 1995. V. 103. P. 2169.
  14. Савченко И.В., Лежнин С.И., Мосунова Н.А. Рекомендации по значениям и расчетным соотношениям для теплофизических и кинетических свойств жидкого свинца // Теплоэнергетика. 2015. № 6. С. 51.
  15. Чусов И.А., Новиков Г.Е., Обысов Н.А., Проняев В.Г. Расчетные соотношения для определения термодинамических свойств свинцового теплоносителя // ВАНТ. Сер. Физика ядерных реакторов. 2019. № 2. С. 82.
  16. Станкус C.В., Хайрулин А.Р., Яцук О.С. Энтальпия и теплоемкость свинца в конденсированном состоянии // Атомная энергия. 2023. Т. 134. № 3–4. С. 124.
  17. Станкус С.В., Савченко И.В., Яцук О.С. Калорические свойства жидкого висмута // ТВТ. 2018. Т. 56. № 1. С. 30.
  18. Савченко И.В., Прибатурин Н.А., Стрижов В.Ф., Мосунова Н.А., Лежнин С.И. Таблицы рекомендуемых справочных данных в области использования атомной энергии “Теплопроводность, температуропроводность, энтальпия, теплоемкость жидкого свинца в температурном интервале 630… 1300 К” и стандартных справочных данных в области использования атомной энергии “Плотность свинца в температурном интервале 273.15–1500 К”. РСДАЭ 1-2021. М. 2021. (инв. № 5469-Н.4о.241.19.21.1068-3/СД по учету ИБРАЭ РАН).
  19. Handbook on Lead–Bismuth Eutectic Alloy and Lead Properties, Materials Compatibility, Thermal-Hydraulics, and Technologies. OECD-NEA, 2015.
  20. Fink J.K., Leibowitz L. Thermodynamic and Transport Properties of Sodium Liquid and Vapor. Report ANL/RE-95/2. Reactor Engineering Division. Argonne National Laboratory, 1995.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Comparison of experimental data on the heat capacity of lead with the results obtained using the proposed formula: 1 – calculation, 2 – experiment [14, 16], 3 – results of calculation using Frenkel’s hole theory [1].

下载 (56KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Comparison of experimental data on the heat capacity of bismuth with the results obtained using the proposed formula: 1 – calculation, 2 – experiment [20].

下载 (58KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Comparison of experimental data on the heat capacity of sodium with the results obtained using the proposed formula: 1 – calculation, 2 – experiment [20].

下载 (56KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024