عنوان پایان‌نامه
بررسی رفتار بحرانی نامتقارن سیستم های دو جزئی با استفاده از مقیاس گذاری کامل و اصل همریختی
- رشته تحصیلی
- شیمی فیزیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 4985;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 57129
- تاریخ دفاع
- ۰۸ بهمن ۱۳۹۱
- دانشجو
- اسماء جمالی رفسنجانی
- استاد راهنما
- حسن به نژاد
- چکیده
- در پژوهش حاضر از قانون مقیاسی کامل برای بررسی خصلت عدم تقارن در منحنی همزیستی سیستم¬های دو جزئی استفاده می¬شود. بدین منظور میدان¬های مقیاسی، ترکیبی از تمام میدان¬های فیزیکی سیستم¬های دو جزئی در نظر گرفته شدند. سیستم¬های مورد بررسی در این پژوهش شامل بنزونیتریل به همراه یک سری از آلکان¬های نرمال (اوکتان، نونان، آندکان، دودکان، تترادکان، هگزادکان) و همچنین نیتروبنزن به همراه آندکان و دودکان نرمال بودند. در ابتدا با استفاده از معادلات حدی به دست آمده برای کمیت¬های ترمودینامیکی از جمله چگالی، چگالی جزئی و کسر مولی در نزدیکی نقطه¬ی بحرانی، سیستم¬های دو جزئی در چارچوب مقیاس کامل مورد بررسی قرار گرفتند. از آن جایی که اندازه¬گیری ضریب شکست از جمله روش¬هایی است که به سادگی می¬تواند برای تعیین منحنی¬های همزیستی مایع-مایع مورد استفاده قرار گیرد تلاش شد تا به کمک فرمولبندی مقیاسی کامل، رفتار بحرانی ضریب شکست سیستم¬های دو جزئی مورد بررسی قرار گیرد که با توجه به ارتباط بین ثابت دی الکتریک و ضریب شکست از طریق روابط ماکسول توانستیم به این مهم دست یابیم. سپس با برازش پهنا و قطر منحنی¬های همزیستیِ کمیت¬های ترمودینامیکی مختلف مورد بررسی، پارامترهای وابسته به سیستم و همچنین دامنه¬های بحرانی با استفاده از داده¬های ترمودینامیک سیستم در نزدیکی نقطه¬ی بحرانی به دست آمد و سپس با استفاده از روابط موجود ما بین پارامترهای وابسته به سیستم و دامنه¬های بحرانی مقادیر ضرایب¬ پدیده شناختی برای سیستم¬های ذکر شده در بالا محاسبه شد. در بخش دیگری از کار با استفاده از فرمول¬بندی پارامتری عبوری ارائه شده توسط اغایان و همکاران به منظور در نظر گرفتن خاصیت عدم تقارن در منحنی همزیستی سیالات دو جزئی معادله حالت پارامتری برای پوشش محدوده¬ی وسیعتری از دما پیشنهاد شد. بنابراین با به کار بردن پارامترهای حاصل از روش حدی، منحنی همزیستی هر یک از کمیت¬های ترمودینامیکی با استفاده از معادله حالت پارامتری مورد ارزیابی قرار گرفت، نتایج حاصل حاکی از توافق بسیار خوب معادله حالت با تمامی گستره¬ی داده¬های تجربی در دسترس برای سیستم¬های ذکر شده است.
- Abstract
- In the present research, we have used complete scaling in order to account the asymmetric nature of fluids on the saturated coexistence curve by using the law of complete scaling. To this end, the scaling fields are considered a combination of all the physical fields. The systems under study comprise: benzonitrile in a series of normal hydrocarbons (octane, nonane, undecane, dodecane, tetradecane and hexadecane) and nitrobenzene with normal-undecane and normal-dodecane. At first, using derived asymptotic equations of state for thermodynamic properties such as density, partial density and mole fraction near the critical point, binary mixtures were investigated in framework of complete scaling. Since measurement of refractive index is one of the methods which can use easily for determining liquid-liquid coexistence curves, we have tried to investigate the critical behavior of refractive index of binary mixtures using complete scaling formulation. We do this work by correlating refractive index to dielectric constant using Maxwell relation. Then by fitting width and diameter of coexistence curve of different thermodynamic properties, system-dependent parameters and also critical amplitudes were obtained by thermodynamic data close to the critical point and then the critical values of the phenomenological coefficients were calculated by using relations between system-dependent parameters and critical amplitudes for systems as mentioned above. In the next stage, by using crossover parametric equation of state proposed by Agayan et al. in order to take into account the asymmetric nature of binary mixtures on the saturated coexistence curve to cover a wider range of temperature the crossover parametric equation of state was purposed. So by applying parameters obtained with asymptotic methods, the coexistence curves of each thermophysical quantity was evaluated by crossover parametric and the results showed good agreement between the equation of state and whole range of literature data which mentioned above.
