Том 12, №1, 2020
РусскийEnglish

НАНОСИСТЕМЫ



Термодинамика и нижняя граница размеров ее применимости

Товбин Ю.К.

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, http://igic.ras.ru/
Москва 119991, Российская Федерация

Поступила в редакцию 14.02.2020, рецензирована 21.02.2020, принята 24.02.2020


Аннотация. Для описания размерных флуктуаций использованы молекулярная теория на основе модели решеточного газа, которая единственная дает равноточные результаты во всем диапазоне плотностей, и разностное исчисление, отражающее дискретное строение вещества. Нижний предел применимости термодинамики связан с определением размеров, для которых при расчете термодинамических функций можно пренебречь как дискретностью вещества, так и вкладами самопроизвольных флуктуаций. Построены оценки размеров двумерных и трехмерных изолированных капель и для их внутренних областей фаз, меньше которых не могут применяться термодинамические подходы. Получено, что влияние межмолекулярных взаимодействий и движений молекул в плотных фазах максимально проявляется при средних плотностях. Это сохраняет оценки на размерные флуктуации, которые наиболее важны для малых и больших плотностей. Результаты ориентированы на широкий спектр малых систем, возникающих при формировании новой фазы в объеме и в высокодисперсных системах.

Ключевые слова: термодинамика, молекулярная теория, модель решеточного газа, малые системы, дискретность вещества, флуктуации, разностное исчисление

УДК 541.12+536.77

РЭНСИТ, 2020, 12(1):17-28. DOI: 10.17725/rensit.2020.12.017.


Полнотекстовая электронная версия статьи – на вебсайтах http://elibrary.ru и http://rensit.ru/vypuski/article/312/12(1)17-28.pdf