Где находится область сверхкритического флюида на фазовой диаграмме?
В.В. Бражкина,б,
А.Г. Ляпина,
В.Н. Рыжова,б,
К. Траченков,
Ю.Д. Фомина,
Е.Н. Циока аИнститут физики высоких давлений Российской академии наук им. Л.Ф. Верещагина, Калужское шоссе 14, Троицк, Москва, 108840, Российская Федерация бМосковский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Институтский пер. 9, Долгопрудный, Московская обл., 141701, Российская Федерация вSouth 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».
PT Journal Article
TI Where is the supercritical fluid on the phase diagram?
AU Brazhkin V V
FAU Brazhkin VV
AU Lyapin A G
FAU Lyapin AG
AU Ryzhov V N
FAU Ryzhov VN
AU Trachenko K
FAU Trachenko K
AU Fomin Yu D
FAU Fomin YD
AU Tsiok E N
FAU Tsiok EN
DP 10 Nov, 2012
TA Usp. Fiz. Nauk
VI 182
IP 11
PG 1137-1156
RX 10.3367/UFNr.0182.201211a.1137
URL https://ufn.ru/ru/articles/2012/11/a/
SO Usp. Fiz. Nauk 2012 Nov 10;182(11):1137-1156
Поступила: 20 сентября 2011, доработана: 31 октября 2011, одобрена в печать: 2 ноября 2011