Выпуски

 / 

2012

 / 

Ноябрь

  

Обзоры актуальных проблем


Где находится область сверхкритического флюида на фазовой диаграмме?

 а, б,  а,  а, б,  в,  а,  а
а Институт физики высоких давлений РАН им. Л.Ф. Верещагина, Троицк, Москва, Российская Федерация
б Московский физико-технический институт (Государственный университет), Институтский пер. 9, Долгопрудный, Московская обл., 141700, Российская Федерация
в South East Physics Network and School of Physics, Queen Mary University of London, Mile End Road, London, E1 4NS, UK

Рассматривается флюидное состояние вещества при высоких температурах и сверхвысоких давлениях. Представлен обзор вариантов построения условной границы между жидкостью и квазигазовым флюидом в закритической области. Показано, что иногда используемое «термодинамическое» продолжение линии кипения — линия Уидома — является единой линией лишь вблизи критической точки и веером коротких линий при дальнейшем возрастании температуры. Предлагается новая, разделяющая жидкость и флюид, «динамическая» линия, которая связана с различием типов траекторий частиц и механизмов диффузии в жидкостях и плотных газах. Положение данной линии соответствует условию равенства времени релаксации в жидкости и минимального периода поперечных акустических возбуждений. При достижении этой линии исчезают сдвиговые волны в жидкости на всех частотах, коэффициент диффузии приближается к своему значению вблизи критической точки, скорость звука становится близкой к удвоенному значению тепловой скорости частиц и теплоёмкость жидкости уменьшается до удвоенной константы Больцмана в расчёте на частицу. В пределе высокого сжатия температура на данной линии имеет ту же функциональную зависимость от давления, что и температура плавления. «Динамическая» линия, в отличие от линии Уидома, может рассматриваться как граница, разделяющая жидкость и сверхкритический флюид в области, далёкой от критической точки, при сверхвысоких давлениях. Для данной линии предлагается название «линия Френкеля».

Текст: pdf (1,1 Мб)
PACS: 62.10.+s, 62.50.−p, 63.50.−x, 64.60.F−, 64.60.fd, 65.20.De, 66.20.Cy (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0182.201211a.1137
URL: http://ufn.ru/ru/articles/2012/11/a/
Цитата: Бражкин В В, Ляпин А Г, Рыжов В Н, Траченко К, Фомин Ю Д, Циок Е Н "Где находится область сверхкритического флюида на фазовой диаграмме?" УФН 182 1137–1156 (2012)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 20 сентября 2011, доработана: 31 октября 2011, 2 ноября 2011

English citation: Brazhkin V V, Lyapin A G, Ryzhov V N, Trachenko K, Fomin Yu D, Tsiok E N “Where is the supercritical fluid on the phase diagram?Phys. Usp. 55 1061–1079 (2012); DOI: 10.3367/UFNe.0182.201211a.1137

© Успехи физических наук, 1918–2017
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение