پیش بینی خصوصیات حجمی نانوسیالات با استفاده ازتابع پتانسیل مورس و تصحیح کوانتمی ضریب دوم ویریال به همراه یک معادله حالت مکانیک آماری تعمیم یافته

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسنده

گروه شیمی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش تعدادی از خصوصیات ترمودینامیکی نانوذرات، نانوسیالات حاوی یک سیال پایه و نانوسیالات حاوی مخلوط دو سیال پایه در محدوده فشاری 45-1/0 مگاپاسکال و محدوده دمایی 363-273 کلوین محاسبه و پیش‌بینی شدند. نانوذرات مورد بررسی Al2O3، CuO، Co3O4، SnO2، TiO2-Rutile، TiO2-Anatase و ZnO بوده و سیال‌های پایه نیز شامل آب، اتیلن گلیکول و پلی اتیلن گلیکول (با جرم مولکولی 400) می‌باشند. معادله حالت مورد استفاده در این کار معادله حالت تائو- میسون است که بر مبنای مکانیک آماری استوار می‌باشد. پارامترهای وابسته به دما در این معادله حالت شامل ضریب دوم ویریال، ، و دو پارامتر و می باشد که با توجه به خصوصیات کوانتمی نانوذرات، از یک قسمت تصحیح کوانتمی برای محاسبه ضریب دوم ویریال استفاده شد. همچنین در محاسبه این سه ضریب نیاز به استفاده از یک تابع پتانسیل می باشد که برای لحاظ کردن اثرات قطبی مواد از تابع پتانسیل سه پارامتری مورس استفاده شد که نسبت به توابع پتانسیل‌های دو پارامتری معمول مانند لنارد جونز 6-12 از انعطاف بیشتری برخوردار است. در ابتدا پارامترهای موجود در تابع پتانسیل توسط داده‌های دانسیته در حالت خالص (فشار 1/0 مگاپاسکال) مورد برازش قرار گرفتند و سپس برای حالت مخلوط از همین پارامترها استفاده شد. یک پارامتر دوتایی نیز برای در نظر گرفتن برهمکنش‌های بین دو مولکول متفاوت در سیستم‌های مخلوط برازش شد. در مجموع برای تعداد 1181 داده برای نانوسیالات میزان میانگین خطای مطلق برابر با 5/0 گزارش شد. طبق نتایج بدست آمده، این معادله حالت از دقت خوبی برای محاسبه و پیش بینی دانسیته نانوسیالات برخوردار می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات