Thermodynamic perturbation theory for associating fluids: Beyond first order
本文概述了许多新的理论方法来模拟缔合流体的发展。详细摘要请参阅第二页。
2014-05-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Limits of validity for a semiclassical mean-field two-fluid model for Bose-Einstein condensation thermodynamics
本文利用半经典双流体平均场模型重新研究了弱相互作用稀玻色气体在势阱作用下的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）热力学，以寻找模型的适用范围.一旦违反了稀释和弱相互作用的条件，这种模型预计将崩溃。我们发现，这种故障发生的耦合和密度值附近的BEC目前的实验方案。随着相互作用耦合度和密度的增加，模型可能导致热力学观测量的非物理结果。
2000-05-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Simplified exponential approximation for thermodynamics of a hard-core repulsive Yukawa fluid
采用基于一阶平均球近似（FMSA）的指数近似方法研究了硬核排斥性Yukawa流体的结构和热力学性质。所提出的理论利用了由于Tang和Lu [J. Chem. Phys.，1993，99，9828]的径向分布函数。从与计算机模拟数据的比较，我们已经表明，在低密度和低温条件下，原始FMSA理论失败，基于FMSA的指数理论预测显着改善。
2012-07-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Resummed thermodynamic perturbation theory for bond cooperativity in associating fluids with small bond angles: Effects of steric hindrance and ring formation
本文发展了具有键协同效应的二位缔合流体的热力学微扰理论。我们包括空间位阻和环的形成，使状态方程是键角依赖。这里的键角是两个缔合位点的中心分开的角度。作为测试，新的蒙特卡罗模拟进行，并发现该理论准确地预测的内能，以及作为键角和键协同的函数的相关集群的分布。
2014-04-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Different thermodynamic pathways to the solvation free energy of a spherical cavity in a hard sphere fluid
本文确定了与硬球流体中球形空穴形成有关的过剩自由能。溶剂化自由能可以通过使用许多不同的精确的热力学途径，通过插入腔引起的结构变化的积分来计算。我们考虑三个这样的途径，包括一个新的密度路线在这里得出。最近发展起来的流体静力学线性响应积分方程给出了一般外场作用下非均匀硬球流体的结构信息。在不同的路径中使用的结果给出了一个普遍准确的测定溶剂化自由能的空腔在很宽的尺寸范围内，从零到无穷大。一个相关的方法，高斯场模型的结果，也进行了讨论。
2003-01-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structural and thermodynamic properties of fluids whose molecules interact via one-, two-, and three-step potentials
流体的结构和热力学性质的分子相互作用，通过潜在的硬核加上一个方井，一个方肩，和第二个方井，被认为是。这些属性是通过使用（半解析）的有理函数近似方法作为一个特殊的情况下，更一般的配方提供较早的涉及潜在的硬核加上$n$分段常数部分。与最近的模拟数据的结果比较证实了该方法的实用性。
2022-08-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Resummed thermodynamic perturbation theory for bond cooperativity in associating fluids
通过对Wertheim的多密度理论的推广，发展了缔合流体中键协同效应的热力学微扰理论.我们特别考虑的情况下，关联硬球与两个协会网站和两对和三重态贡献的能量。为了检验理论，我们进行了新的蒙特卡罗模拟。理论和模拟被发现是非常一致的。
2013-09-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Thermodynamic properties of quasi-one-dimensional fluids
本文用微扰法将准一维孔道中的硬球流体映射为带软端部的有效一维杆流体，计算其自由能、压强、表面张力和密度分布，并揭示堵塞转变点处的奇异性。
2024-07-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Morse fluids in the immediate vicinity of the critical point: Calculation of thermodynamic coefficients
本文基于元胞流体模型计算了钠和钾在临界点附近的热力学系数，所得临界参数与实验一致，并揭示了超临界区压缩率、密度涨落和热膨胀的变化规律。
2023-09-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluid-Fluid and Fluid-Solid transitions in the Kern-Frenkel model from Barker-Henderson thermodynamic perturbation theory
本文用Barker-Henderson二阶热力学微扰理论研究了片状胶体的Kern-Frenkel模型。该模型描述了一种流体，其中硬球粒子用一个补丁装饰，以便它们通过方阱（SW）势相互作用，如果它们彼此足够接近，并且如果每个粒子上的补丁正确对齐。气-液和流-固两相共存的计算和对比相应的蒙特卡罗模拟结果。我们发现，微扰理论描述相当准确的数值模拟所有的方式从一个完全覆盖的方阱潜力的Janus限制（半覆盖）。在数值数据不可用的区域（从Janus到硬球），该方法提供了临界线位置的估计，可以作为在这些低覆盖率下进一步有效数值工作的指导方针。与其他技术，如积分方程理论的比较，突出了这种方法在本上下文中的重要方面。
2012-02-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Relationship between thermodynamic perturbation and scaled particle theories for fused dimers fluids
综述了用比例粒子理论描述由相切或重叠硬球构成的哑铃形流体的各种方法。在文献中遇到的表达式写在一个类似的形式中介绍的热力学微扰理论由韦特海姆链和统计关联流体理论（SAFT）开发。在这两种类型的理论描述中观察到的类比和差异允许人们提出替代的理论表达式来描述具有重叠球体的哑铃状流体。
2021-10-09 cond-mat.soft
Thermodynamic stability of fluid-fluid phase separation in binary athermal mixtures: The role of nonadditivity
本文研究了中等尺寸比硬球二元非加性混合物中流体-流体相分离的热力学稳定性。我们感兴趣的是阐明所发挥的作用，少量的非加性在确定流体-流体相分离的稳定性相对于流体-固体相变。在修正超网链和Rogers-Young积分方程理论的框架下，通过计算Gibbs自由能，建立了分层曲线。我们还评估流体-流体相平衡内的一阶热力学微扰理论适用于一个有效的单组分潜力，通过整合出的自由度的小球。两种不同的方法之间出现了定性的一致。我们还解决了冻结线的测定，通过应用一阶热力学微扰理论的大球体之间的有效相互作用。我们的研究结果表明，对于中等尺寸比的适度的非加性，小于早先的想法，可以足以驱动流体-流体的临界点到热力学稳定区域的相图。这些发现可能是重要的稀有气体混合物在极端的压力和温度条件下，非加性预计是相当小的。
2006-01-12 cond-mat.soft
Virial coefficients, thermodynamic properties, and fluid-fluid transition of nonadditive hard-sphere mixtures
本文对$d$维非加性硬球多组分混合物的热力学性质和状态方程给出了统一的理论方法。这些理论包括Hamad的理论，我们以前的公式，原始的MIX 1理论，最近提出的修改的MIX 1理论，以及本文提出的MIX 1理论的非线性扩展。压缩因子，亥姆霍兹自由能，第二，第三和第四维里系数的显式表达式。最近的Monte Carlo数据进行比较的维里系数的不对称混合物和可用的模拟数据的压缩因子，临界会溶点，和液-液共存曲线。指出了每种理论的优点和局限性。
2010-04-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Fluids confined in wedges and by edges: From cluster integrals to thermodynamic properties referred to different regions
最近，新的见解之间的关系的几何形状的容器，限制流体和它的热力学性质的跟踪通过研究集群积分的非均匀流体。在这项工作中，我分析了流体的热力学性质限制在楔形或边缘，强调这些属性所指的区域的问题。在这种情况下，线热力学性质之间的关系，涉及到不同的区域推导出作为二面角$α$的解析函数，为$0<α<2π$，这使得一个统一的方法，以边缘和楔。作为这些结果的一个简单应用，我分析了低密度区的受限气体的性质。最后，利用最近的分析结果的第二集团积分的限制硬球流体，分析研究的低密度行为的线热力学性质的二阶密度为$0<α<2π$，并通过采用不同的参考区域。
2015-06-25 cond-mat.soft
Structural and Thermodynamic Properties of Hard-Sphere Fluids
这篇透视文章概述了我们的一些分析方法来计算单组分和多组分硬球流体的结构和热力学性质。对于结构性质，他们产生一个philically一致的配方，从而改善和扩展的Percus-Yevick理论的已知的分析结果。还讨论了将单组分流体状态方程与多组分混合物状态方程联系起来的近似表达式。
2020-09-24 cond-mat.soft
Thermodynamic-Dynamic Interrelations in Glass-Forming Polymer Fluids
我们利用晶格集团理论（LCT）的聚合物流体表明，构型熵，焓，和内能都是密切相关的，建议由Caruthers和梅德韦杰夫最近的测量，使广义熵理论（GET）的玻璃形成，LCT和亚当-吉布斯模型的组合，可以重铸在任何这些热力学性质作为一个方便的问题。热力学标度，一种形式的密度-温度标度所表现出的动态和一些热力学性质，是用来评估的热力学性质是最自然的动力学联系在一起，我们探讨了这种标度的起源的基础上的GET和分子动力学模拟的粗粒度聚合物模型的直接计算。通过结合我们的综合建模的热力学性质，使用LCT和高度预测的GET模型的流体热力学如何与其动力学，以及模拟结果确认这些理论框架，我们获得洞察热力学方面的集体运动和缓慢的$β$ -玻璃形成液体的松弛过程。
2022-09-09 cond-mat.soft
Thermodynamics of Yukawa fluids near the one-component-plasma limit
详细分析了二维和三维弱屏蔽汤川流体（接近单组分等离子体极限）的热力学。结果表明，这些流体的过剩内能的热分量，当表示在适当的归一化耦合强度方面，表现出缩放相关的相应的单组分等离子体的限制（缩放之间的两个和三维的情况下有很大的不同）。这为我们估计弱屏蔽Yukawa流体的热力学性质提供了一个简单而准确的实用工具。特别注意的是支付给二维流体，其中几个重要的热力学量的计算，以说明该方法的应用。
2015-07-02 cond-mat.soft physics.plasm-ph
Finite-size effects and thermodynamic limit in one-dimensional Janus fluids
本文重新讨论了由限制在一维通道中的双面粒子构成的Janus流体的平衡性质。精确的吉布斯自由能为有限数量的粒子$N$精确推导淬火和退火实现。证明了这两类系统的结果在热力学极限（$N\to\infty$）内趋向于最近导出的一个共同表达式（Maestre M A G and Santos A 2020 J Stat Mech 063217）。理论上的有限尺寸的结果是specialized的克恩-弗伦克尔模型和淬火和退火系统（包括偏置和无偏置）的蒙特卡罗模拟证实。
2021-10-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Density Functional Theory Predictions of Derivative Thermodynamic Properties of a Confined Fluid
New Jersey Institute of Technology（新泽理工学院）；Otto H. York Department of Chemical and Materials Engineering, New Jersey Institute of Technology（新泽理工学院 Otto H. York 化学与材料工程系）；Institut für Nichtklassische Chemie e. V.（非经典化学协会）
本文利用DFT方法预测受限流体的导数热力学性质，通过参数调整和分子模拟验证了等温压缩性和热膨胀系数的计算结果。
2026-02-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
A simple second order thermodynamic perturbation theory for associating fluids
Wertheim的二阶微扰理论内的近似，提出了一个通用的解决方案，允许开发的纯组分流体与任意数量和功能的协会网站。该解是封闭的，简洁的，适用于所有的二级效应，如成环，空间位阻和氢键协同效应。通过与液态水的氢键结构数据的比较，该方法得到了验证。
2021-10-09 cond-mat.soft
Effects of confinement between attractive and repulsive walls on the thermodynamics of an anomalous fluid
本文用分子动力学模拟研究了一种受限于狭缝孔中的反常流体的热力学性质。我们发现，封闭流体的均匀部分的相图移动到更高的温度，密度和压力相对于散装，但它可以重新标度的散装情况下。我们计算了一个温和的增加流动性的均匀封闭的流体，我们解释为分层的结果，由于限制和集体模式，由于远程相关性。我们发现，在散装，封闭流体的结构，扩散和密度异常，该命令在水一样的层次结构，和液-液临界点（LLCP）。整体异常区域移动到更高的温度、密度和压力，并且LLCP与体相比较移位到更高的温度。受实验的启发，我们还计算了相图，不仅限于均匀的部分，但对于整个流体在孔隙中，并表明它是转向更高的压力，但保留了热力学，包括LLCP。由于我们的模型具有类似水的性质，我们认为，在实验中，过冷水被限制在狭缝孔中，如果亲水，宽度> 3 nm，如果疏水，宽度> 1.5 nm，LLCP的存在可能比在散装中更容易测试，在散装中它是不可直接访问的。
2016-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microscopic structure and thermodynamics of a core-softened model fluid from the second-order integral equations theory
利用由超网链和Percus-Yevick闭包构成的二阶Ornstein-Zernike积分方程，研究了各向同性三维核软化流体的结构和热力学性质.径向分布函数进行了比较，从单重积分方程和计算机模拟数据。建立了不同近似理论下密度异常区域的界限。结果表明，二阶超网链近似可以用来描述该模型流体的结构和密度异常。此外，我们提出的桥函数的计算结果。
2011-06-16 cond-mat.soft
Thermodynamic perturbation theory for associating fluids with small bond angles: Effects of steric hindrance, ring formation and double bonding
我们开发了第一个全面的方法来模拟关联流体小键角使用韦特海姆的微扰理论。我们从理论上和通过蒙特卡罗模拟表明，作为键角是不同的各种模式的协会成为主导。新理论与蒙特卡罗模拟在预测环、链、双键的内能、压力和分数时，在键角的全范围内，都显示出很好的一致性。
2013-08-25 cond-mat.soft
Universal behavior of soft-core fluids near the threshold of thermodynamic stability
本文利用液态理论和蒙特卡罗模拟，研究了经典粒子通过有限对排斥和长程吸引相互作用系统的行为。任何这样的势都可以通过增加吸引力而牺牲排斥力来驱动鲁尔不稳定，直到失去热力学极限。通过研究几种潜在的形式，我们发现，所有的系统表现出定性相似的行为在流体相的热力学稳定性的阈值接近（并可能超过）。鲁埃尔不稳定性的一般特征是在低温下液-汽双结点线（和旋结点线）明显加宽，以至于在稳定性阈值时，密度为零的蒸汽将与密度发散的液体共存。我们试图合理化的通用路径Ruelle不稳定性软芯流体呼吁一个启发式的论点。
2018-04-26 cond-mat.soft
Variational approach to Yukawa fluids. I. Thermodynamics
Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院高温联合研究所）
研究强耦合汤川流体，用变分方法以硬球流体为参考系统计算相关量，珀库斯-耶维克维里熵适用，与分子动力学模拟结果吻合好，可作预测工具，还估计了强屏蔽区熔化曲线位置。
2026-07-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Model-free thermodynamics of fluid vesicles
出于对流体膜中表面张力变量的性质和相互关系的长期争论，我们将膜囊泡的热力学重新表述为包含三维体积的通用二维有限系统。该配方示出需要两个张力变量，共轭的每分子的面积和体积面积比的密集约束。我们得到这两个变量之间的关系，在各种情况下，以及它们的对应关系的张力变量的膜的其他定义。几个有关膜张力的争议，从而解决了模型的热力学水平。热力学公式也可用于处理对膜的详细统计力学和相互作用不敏感的囊泡的大规模性质。
2012-02-02 cond-mat.soft physics.bio-ph
A Thermodynamic Model of Electric-Field-Induced Pattern Formation in Binary Dielectric Fluids
利用粗粒自由能泛函研究了二元介质流体层中的电场诱导相变和斑图形成。自由能的静电部分是介电函数的非线性泛函，而介电函数又取决于局部胶体浓度。我们确定的相共存曲线，并发现超过一个临界电场的系统相分离。伴随着相分离的模式类似于在一个普通的二元流体的亚稳分解中观察到的。通过积分一个Cahn-Hilliard型方程，分析和数值地讨论了相位分离模式的时间演化。
2002-11-21 cond-mat.soft
User-friendly, theory-based web applet for rapidly predicting structure and thermodynamics of complex fluids
基于最近引入的分析策略[Hollingshead等人，J. Chem.Phys.139，161102（2013）]，我们提出了一种网络小程序，其可以根据流体对相互作用的知识快速且半定量地估计流体的平衡径向分布函数和相关热力学性质。我们提出了一个小程序的功能和预期的工作流程的详细描述，然后描述了如何可以使用小程序来说明两个（许多可能的）概念的介绍统计力学课程的兴趣：从理想气体的行为，相关的液体行为与密度增加和主导的长度尺度之间的权衡与斜坡形排斥系统中的温度变化。后一种类型的相互作用定性地捕获了液态水独特的热力学性质，因为它对局部开放结构的能量偏好模仿了水的氢键网络。
2014-07-29 cond-mat.soft
Molecular anatomy of the pressure anisotropy in the interface of one and two component fluids: local thermodynamic description of the interfacial tension
本研究通过分解压力的动力学与分子间贡献，并结合液-气、液-液界面的分子动力学模拟，揭示界面压力各向异性完全源于分子间作用，且验证 DGT 可给出自由能密度的领头阶近似。
2024-11-06 cond-mat.soft
Analytical treatment of the structure and thermodynamics of the square-well fluid
这项工作的主要目标是准确地再现由硬球加方阱（HS + SW）相互作用势建模的吸引系统的结构特性。基于优化的无规相位近似（ORPA），相互作用势的吸引部分被处理为硬球项的微扰。我们能够得到一个解析表达式的结构因子$ S \left( k \right) $再现低密度极限。计算了几种SW流体相的微观结构，并与Monte Carlo（MC）模拟结果进行了比较，结果表明，结构因子在很宽的波矢范围内得到了很好的再现，此外，径向分布函数的接触和不连续值也很好地吻合。此外，我们计算的压力状态方程，并进行了定量分析比较模拟结果发现，在一个大的密度和温度的集合，我们的方法优于其线性形式。此外，我们表明，在这项研究中开发的理论方法工程非常好，许多热力学状态，使我们一个通用的和自信的工具，系统地计算SW流体的结构和热力学。
2019-06-10 cond-mat.soft
Practical expressions for the internal energy and pressure of Yukawa fluids
提出了简单实用的表达式，它允许在很宽的耦合范围内估计汤川流体的热力学性质，直到流-固相变。这些表达式表现出良好的协议与数值模拟的结果。该方法提供了一个简单而准确的工具，以估计Yukawa流体和相关系统的热力学性质在一个广泛的参数范围。
2015-02-13 cond-mat.soft physics.plasm-ph
Local thermodynamic description of isothermal single-phase flow in porous media
本文从封闭流体的宏观势出发，给出了多孔介质输运的达西定律新的局部热力学基础。利用非平衡分子动力学确定了局部有效压力梯度，并研究了渗透系数和水力传导系数。确定了单相流在面心立方固体球晶格中的输运系数。孔隙率从最紧密堆积的球体变为纯流体中的接近1，而流体质量密度从稀气体变为稠密液体。渗透性在\SI{5.7e-20}{\meter^2}和\SI{5.5e-17}{\meter^2}之间变化，显示孔隙率依赖性Klinkenberg效应。这两种输运系数取决于平均流体质量密度和孔隙度，但在不同的方式。这些结果为复杂介质中多相流体耦合输运的非平衡热力学研究奠定了基础。
2022-03-04 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.flu-dyn
