Моделирование тепловой составляющей уравнений состояния молекулярных кристаллов
Бесплатный доступ
Анализ существующих приближений для описания зависимости теплоемкости при постоянном объеме от температуры молекулярного кристалла показал, что рассмотренные приближения не позволяют адекватно описывать зависимость теплоемкости при постоянном объеме от температуры. Поэтому в данной работе для теплоемкости при постоянном объеме молекулярного кристалла было предложено такое приближение, которое позволило описать как низкочастотную, так и высокочастотную части колебательных спектров молекулярных кристаллов, и получить зависимость теплоемкости при постоянном объеме от температуры для молекулярных кристаллов нитросоединений, хорошо согласующуюся с известными зависимостями. Знание зависимости теплоемкости при постоянном объеме от температуры молекулярного кристалла имеет определяющее значение при построении уравнений состояния, которые являются замыкающими соотношениями математических моделей, описывающих распространение ударных волн, инициирование детонации в молекулярных кристаллах и т. д. Разделение частот нормальных колебаний на внутримолекулярные и колебания молекулы как целого (три колебания центра тяжести молекулы и три колебания углов Эйлера) позволило применять методы квантовой химии для определения вклада внутримолекулярных колебаний в величину теплоемкости при постоянном объеме. Проведенный в данной работе анализ предлагаемого приближения показал, что для молекулярных кристаллов гексогена, ТЭНа, тротила, тетрила и ТАТБ значения относительной теплоемкости при постоянном объеме могут быть описаны универсальной кривой с одним параметром равным 600 К.
Уравнение состояния, молекулярный кристалл, энергия гельмгольца, постоянная планка, постоянная больцмана, приближение дебая, приближение эйнштейна
Короткий адрес: https://sciup.org/147158956
IDR: 147158956 | DOI: 10.14529/mmph170406
Текст научной статьи Моделирование тепловой составляющей уравнений состояния молекулярных кристаллов
Развитие современной вычислительной техники позволяет разрабатывать все более сложные математические модели для описания физики быстропротекающих процессов. Законы сохранения массы импульса и энергии, лежащие в основе математических моделей, требуют построения замыкающих зависимостей между входящими в уравнения сохранения величинами - уравнения состояния. Уравнения состояния определяют фундаментальную связь между термодинамическими параметрами, не зависящую от способа достижения тех или иных значений этих параметров. Математические модели, определяющие термодинамические свойства вещества, постоянно совершенствуются. Несмотря на то, что решению этой задачи посвящено достаточно большое количество как экспериментальных, так и теоретических работ, теория построения уравнений состояния далека от своего завершения, особенно это касается молекулярных кристаллов нитросоединений, которые являются твердыми взрывчатыми веществами (ВВ). Это связано с тем, что теоретическое определение зависимостей, характеризующих поведение ВВ осложняется большим числом внутренних степеней свободы молекул, входящих в состав кристалла. Трудности расчета межчастичного взаимодействия в молекулярных кристаллах приводят к тому, что описание термодинамических характеристик обычно осуществляется в рамках полуэмпирических подходов. При таком подходе функциональная зависимость термодинамического потенциала определяется исходя из теоретических соображений, а выбор некоторых коэффициентов этой зависимости рассчитывается из условия наилучшего совпадения с экспериментальными данными.
В настоящее время принято считать, что в уравнения состояния молекулярных кристаллов входит две составляющие: тепловая и «холодная» [1, 2]. Тепловая составляющая определяется колебательным движением молекул, входящих в состав кристалла, а холодная составляющая – изменением энергии взаимодействия, как внутри молекулы, так и между молекулами, входящих в состав кристалла, в зависимости от объема. Как было показано в работе [3], традиционные приближения не дают возможности получать правильные значения характеристических температур для молекулярных кристаллов нитросоединений по известным экспериментальным данным, и для их определения необходимо разрабатывать специальные методы и приближения.
Целью настоящего исследования является построение зависимости теплоемкости при постоянном объеме от температуры, что позволит в дальнейшем моделировать тепловую часть уравнений состояния молекулярных кристаллов.
Термодинамические свойства вещества полностью определяются, если известен один из термодинамических потенциалов. Удобно исходить из определения свободной энергии Гельмгольца F ( V , T ) , которая наиболее простым образом связана с моделью строения вещества [1, 4, 5]:
F = U + E 0 + kT ∑ ln(1 - exp( - h ω α )), E 0 = 1 ∑ h ω α . (1)
α kT 2 α
Здесь U – энергия взаимодействия между атомами; V – удельный объем; T – температура тела; h – постоянная Планка; k – постоянная Больцмана; ωα – частоты нормальных колебаний; E 0 – энергия нулевых колебаний.
Из потенциала Гельмгольца легко определяется теплоемкость при постоянном объеме CV . Однако, уже здесь начинаются проблемы, связанные с тем, что в эксперименте получают данные по теплоемкости при постоянном давлении CP . В силу того, что при температурах, при которых проводятся эксперименты, присутствует ангармонизм, то теплоемкости при постоянном объеме и постоянном давлении не совпадают. Легко показать, что связь между теплоемкостями определяется следующим равенством [3], в которое входит теплоемкость при постоянном давлении CP , изобарический коэффициент объемного расширения α , адиабатическая скорость звука CS и температура T
Cv = C p /ps
В качестве исходных данных для определения начального теплового состояния молекулярного кристалла были использованы экспериментальные значения соответствующих величин, приведенные в справочниках [6, 7]. В табл. 1 приведены экспериментальные данные, которые позволяют определить теплоемкость при постоянном объеме и апробировать различные модели описания ее поведения в зависимости от температуры.
Таблица 1
Тепловые параметры уравнения состояния кристалла
Параметры |
Название соединения |
||||
гексоген |
тэн |
тетрил |
тротил |
татб |
|
µ , кг/кмоль |
222,13 |
316,50 |
287,15 |
227,13 |
258,18 |
ρ 0 , кг/м 3 |
1806,0 |
1778,0 |
1731,0 |
1653,0 |
1937,0 |
Cp , кдж/кг·К |
0,9707 |
1,6694 |
0,9046 |
1,1255 |
1,0054 |
Cv , кдж/кг·К |
0,9017 |
1,5902 |
0,7805 |
0,9559 |
0,9995 |
T 0 , К |
293,0 |
293,0 |
293,0 |
293,0 |
293,0 |
Cso , м/сек |
2650 |
2320 |
2190 |
2160 |
1.4390 |
α ⋅ 10 - 3, К –1 |
0,1908 |
0,2300 |
0,3200 |
0,3200 |
0,0995 |
Следуя работам А.И. Китайгородского [5], для описания поведения органического молекулярного кристалла разбиваем его термодинамические функции на межмолекулярные и внутри-
Ковалев Ю.М., Моделирование тепловой составляющей
Шершнева О.А. уравнений состояния молекулярных кристаллов молекулярные. Межмолекулярная часть спектра состояла из шести колебаний на молекулу: три колебания – колебания центра тяжести молекулы, а три колебания – колебания углов Эйлера. В этом случае выражение для свободной энергии Гельмгольца может быть представлено в виде двух составляющих: межмолекулярной и внутримолекулярной
F = Uk + Um
+ E 0 + 18 RT
Г T A 3 MT 3 N
— I J £2ln(1 - exp(-£Dd^+RTZln(1 - exP(-xi)), к °D ) 0 i=7
где xi = htojkl, a toi - частоты нормальных колебаний атомов внутри молекул для гексогена, тротила, ТАТБ и ТЭНа приведены в работе [8, 9], Uk – межмолекулярная энергия взаимодействия, UM - внутримолекулярной энергия взаимодействия, 6D = htoD/к - характеристическая температура Дебая, toD - частота Дебая.
Дифференцируя дважды выражение (2) по температуре при постоянном объеме, получим выражение для теплоёмкости при постоянном объёме в виде двух составляющих: первая относится к колебаниям внутри молекулы, вторая к колебаниям молекулы как целого
3N x2 exp x cm = R Z 2 • (3)
i = 7 ( exp ( x ) - 1 )
CVD = CV C VM
= 6 R 4 D ( Xd ) -
3 xD exp ( Xd )-1)
Здесь CVD – составляющая теплоёмкости при постоянном объёме, зависящая от колебаний молекулы как целого (три колебания центра масс и три колебания углов Эйлера) и определяемая в приближении Дебая, а CVM – составляющая теплоёмкости при постоянном объёме, зависящая от внутримолекулярных колебаний. Часть теплоемкости CVM называют внутримолекулярной. Пре- дельные значения составляющих теплоёмкости, соответствующие высоким температурам для всех степеней свободы, равны 6R и (3N - 6)R соответственно. Молекулярные кристаллы обычно имеют низкие характеристические температуры Дебая (~100÷300 K) [10, 11], поэтому при комнатных температурах и выше часть теплоемкости, определяемая колебаниями молекулы как целого, приближается к своему предельному значению 6R .
Силовые постоянные для расчета спектров нормальных колебаний внутри молекулы были определены с помощью квантово-химических методов РМ-3 и DFT, подробно описанных в работах [12, 13]. Для обеспечения достоверности получаемых в расчетах внутримолекулярных колебательных спектров конформации молекул определялись из данных ренгеноструктурного анализа соответствующих молекулярных кристаллов. ИК-спектры для гексогена, тротила, тетрила, ТАТБ и ТЭНа хорошо согласуются с известными экспериментальными данными [7] и в терминах характеристических температур колебаний 6 = h to к приведены в табл. 2-6.
Если на выводы, полученные по результатам работы [3], погрешности измерений C p , а и
Cs влияют слабо, то в данном случае при расчетах CV этот факт обязательно необходимо учитывать. Это связано с тем, что величина теплоёмкости CVD , описывающая колебания молекулы как целого, составляет всего 7–10 % от величины полной теплоёмкости CV и может быть сравнима с суммарной погрешностью измерений C p , а и C s . Известные экспериментальные данные [11] позволяют определить значение CV в некотором коридоре значений, приведенном в табл. 2. В силу того, что давления 10–20 ГПа, характерные для инициирования детонации в большинстве твердых ВВ, практически не влияют на внутримолекулярный колебательный спектр нитросоединения [10], для расчета части теплоёмкости, связанной с внутримолекулярными колебаниями, можно использовать колебательный спектр, полученный для одиночной молекулы. Значения полной безразмерной теплоёмкости при постоянном объёме CV / R, безразмерных теплоёмкостей CVM / R и CVD / R для гексогена, ТЭНа, ТАТБ и тротила, определенных формулами (3) и (4) с использованием данных из табл. 2–6, приведены в табл. 7.
Таблица 2
Характеристические температуры колебаний молекулы тротила
№ |
θ , K |
№ |
θ , K |
№ |
θ , K |
№ |
θ , K |
1 |
0,0 |
17 |
413,062 |
33 |
1158,672 |
49 |
2232,412 |
2 |
0,0 |
18 |
465,708 |
34 |
1222,008 |
50 |
2274,799 |
3 |
0,0 |
19 |
483,160 |
35 |
1351,801 |
51 |
2286,280 |
4 |
0,0 |
20 |
501,677 |
36 |
1397,123 |
52 |
2308,539 |
5 |
0,0 |
21 |
533,115 |
37 |
1424,704 |
53 |
2322,610 |
6 |
0,0 |
22 |
638,377 |
38 |
1430,790 |
54 |
2546,126 |
7 |
27,537 |
23 |
694,159 |
39 |
1485,277 |
55 |
2575,434 |
8 |
41,345 |
24 |
764,415 |
40 |
1509,478 |
56 |
2760,434 |
9 |
50,261 |
25 |
803,607 |
41 |
1701,096 |
57 |
2763,196 |
10 |
86,668 |
26 |
910,970 |
42 |
1794,761 |
58 |
2770,750 |
11 |
101,720 |
27 |
961,874 |
43 |
1829,695 |
59 |
4292,011 |
12 |
154,022 |
28 |
967,342 |
44 |
1921,375 |
60 |
4302,255 |
13 |
208,262 |
29 |
1070,100 |
45 |
1955,560 |
61 |
4396,367 |
14 |
211,673 |
30 |
1073,956 |
46 |
1982,825 |
62 |
4419,632 |
15 |
226,998 |
31 |
1078,244 |
47 |
2033,615 |
63 |
4571,324 |
16 |
385,173 |
32 |
1103,811 |
48 |
2083,166 |
Таблица 3
Характеристические температуры колебаний молекулы ТАТБ
№ |
θ , K |
№ |
θ , K |
№ |
θ , K |
№ |
θ , K |
1 |
0,0 |
20 |
575,070 |
39 |
1153,420 |
58 |
2368,536 |
2 |
0,0 |
21 |
588,307 |
40 |
1187,649 |
59 |
2400,707 |
3 |
0,0 |
22 |
715,985 |
41 |
1187,664 |
60 |
2400,722 |
4 |
0,0 |
23 |
715,999 |
42 |
1240,856 |
61 |
2564,715 |
5 |
0,0 |
24 |
790,730 |
43 |
1353,369 |
62 |
2564,902 |
6 |
0,0 |
25 |
795,133 |
44 |
1486,400 |
63 |
2574,729 |
7 |
40,069 |
26 |
795,162 |
45 |
1486,400 |
64 |
2608,483 |
8 |
40,079 |
27 |
798,874 |
46 |
1886,383 |
65 |
2672,178 |
9 |
40,083 |
28 |
849,462 |
47 |
1886,426 |
66 |
2672,207 |
10 |
114,856 |
29 |
849,591 |
48 |
1929,576 |
67 |
4790,034 |
11 |
114,913 |
30 |
870,569 |
49 |
1930,568 |
68 |
4798,983 |
12 |
114,926 |
31 |
891,604 |
50 |
1949,330 |
69 |
4799,055 |
13 |
305,724 |
32 |
892,194 |
51 |
1949,445 |
70 |
4862,520 |
14 |
434,968 |
33 |
922,854 |
52 |
2182,026 |
71 |
4862,563 |
15 |
434,974 |
34 |
922,926 |
53 |
2185,321 |
72 |
4868,837 |
16 |
444,616 |
35 |
961,644 |
54 |
2185,321 |
||
17 |
444,672 |
36 |
1029,080 |
55 |
2213,650 |
||
18 |
551,564 |
37 |
1029,684 |
56 |
2262,339 |
||
19 |
551,575 |
38 |
1029,785 |
57 |
2262,368 |
Таблица 4
Характеристические температуры колебаний молекулы гексогена
№ |
θ , K |
№ |
θ , K |
№ |
θ , K |
№ |
θ , K |
1 |
0,0 |
17 |
442,039 |
33 |
1137,810 |
49 |
1938,770 |
2 |
0,0 |
18 |
468,355 |
34 |
1284,034 |
50 |
1943,057 |
3 |
0,0 |
19 |
500,368 |
35 |
1306,954 |
51 |
1949,776 |
4 |
0,0 |
20 |
526,626 |
36 |
1333,600 |
52 |
2179,148 |
5 |
0,0 |
21 |
622,939 |
37 |
1369,311 |
53 |
2180,975 |
6 |
0,0 |
22 |
645,643 |
38 |
1386,476 |
54 |
2215,175 |
7 |
47,569 |
23 |
690,518 |
39 |
1446,085 |
55 |
2875,192 |
8 |
60,140 |
24 |
709,525 |
40 |
1541,261 |
56 |
2897,392 |
9 |
66,459 |
25 |
768,947 |
41 |
1549,893 |
57 |
2906,241 |
10 |
79,752 |
26 |
816,672 |
42 |
1579,763 |
58 |
4162,218 |
11 |
95,504 |
27 |
905,891 |
43 |
1652,105 |
59 |
4164,160 |
12 |
110,457 |
28 |
927,717 |
44 |
1688,449 |
60 |
4178,678 |
Окончание табл. 4
№ |
θ , K |
№ |
θ , K |
№ |
θ , K |
№ |
θ , K |
13 |
281,411 |
29 |
939,458 |
45 |
1711,455 |
61 |
4220,834 |
14 |
327,471 |
30 |
970,507 |
46 |
1782,359 |
62 |
4223,712 |
15 |
362,503 |
31 |
982,751 |
47 |
1839,666 |
63 |
4244,574 |
16 |
404,822 |
32 |
997,873 |
48 |
1860,341 |
Таблица 5
Характеристические температуры колебаний молекулы тетрила
№ |
θ , K |
№ |
θ , K |
№ |
θ , K |
№ |
θ , K |
1 |
0,0 |
20 |
345,810 |
39 |
1077,730 |
58 |
2023,858 |
2 |
0,0 |
21 |
412,831 |
40 |
1098,900 |
59 |
2172,510 |
3 |
0,0 |
22 |
428,886 |
41 |
1121,745 |
60 |
2224,884 |
4 |
0,0 |
23 |
442,090 |
42 |
1173,551 |
61 |
2266,405 |
5 |
0,0 |
24 |
490,121 |
43 |
1248,389 |
62 |
2282,485 |
6 |
0,0 |
25 |
512,418 |
44 |
1387,854 |
63 |
2299,619 |
7 |
30,698 |
26 |
530,991 |
45 |
1402,507 |
64 |
2311,157 |
8 |
39,030 |
27 |
574,412 |
46 |
1413,886 |
65 |
2537,961 |
9 |
43,533 |
28 |
666,941 |
47 |
1439,344 |
66 |
2563,696 |
10 |
61,730 |
29 |
682,325 |
48 |
1465,681 |
67 |
2761,500 |
11 |
95,618 |
30 |
753,831 |
49 |
1507,668 |
68 |
2775,868 |
12 |
125,145 |
31 |
763,872 |
50 |
1607,209 |
69 |
2777,234 |
13 |
135,887 |
32 |
824,998 |
51 |
1714,776 |
70 |
2974,530 |
14 |
161,881 |
33 |
898,703 |
52 |
1804,292 |
71 |
4257,938 |
15 |
193,300 |
34 |
923,263 |
53 |
1869,680 |
72 |
4302,595 |
16 |
202,809 |
35 |
951,676 |
54 |
1907,167 |
73 |
4390,433 |
17 |
216,275 |
36 |
971,507 |
55 |
1944,706 |
74 |
4403,467 |
18 |
222,037 |
37 |
977,815 |
56 |
1952,422 |
75 |
4501,042 |
19 |
254,900 |
38 |
1074,631 |
57 |
1982,385 |
Таблица 6
Характеристические температуры колебаний молекулы тэна
№ |
θ , K |
№ |
θ , K |
№ |
θ , K |
№ |
θ , K |
1 |
0,0 |
23 |
295,687 |
45 |
1135,773 |
67 |
1895,544 |
2 |
0,0 |
24 |
301,282 |
46 |
1135,773 |
68 |
2028,793 |
3 |
0,0 |
25 |
358,068 |
47 |
1157,823 |
69 |
2028,793 |
4 |
0,0 |
26 |
394,701 |
48 |
1234,733 |
70 |
2035,511 |
5 |
0,0 |
27 |
394,702 |
49 |
1330,823 |
71 |
2061,779 |
6 |
0,0 |
28 |
490,184 |
50 |
1330,825 |
72 |
2211,154 |
7 |
24,809 |
29 |
528,423 |
51 |
1379,322 |
73 |
2211,154 |
8 |
32,149 |
30 |
724,476 |
52 |
1384,431 |
74 |
2216,072 |
9 |
33,013 |
31 |
724,477 |
53 |
1384,431 |
75 |
2228,812 |
10 |
47,086 |
32 |
792,838 |
54 |
1415,548 |
76 |
2310,509 |
11 |
57,834 |
33 |
792,838 |
55 |
1456,054 |
77 |
2310,510 |
12 |
66,114 |
34 |
832,909 |
56 |
1541,352 |
78 |
2310,748 |
13 |
68,083 |
35 |
882,688 |
57 |
1699,176 |
79 |
2315,484 |
14 |
68,084 |
36 |
919,776 |
58 |
1699,178 |
80 |
4474,865 |
15 |
114,091 |
37 |
928,495 |
59 |
1755,385 |
81 |
4474,869 |
16 |
114,810 |
38 |
993,159 |
60 |
1756,148 |
82 |
4481,692 |
17 |
193,496 |
39 |
993,841 |
61 |
1756,148 |
83 |
4482,720 |
18 |
196,629 |
40 |
993,842 |
62 |
1773,277 |
84 |
4571,178 |
19 |
196,630 |
41 |
995,907 |
63 |
1776,397 |
85 |
4573,758 |
20 |
247,838 |
42 |
1009,723 |
64 |
1800,453 |
86 |
4580,997 |
21 |
247,839 |
43 |
1009,725 |
65 |
1820,869 |
87 |
4581,000 |
22 |
288,866 |
44 |
1132,256 |
66 |
1895,543 |
Таблица 7
Значения безразмерных теплоёмкостей при постоянном объёме
Параметры |
Название соединения |
|||
гексоген |
ТЭН |
ТАТБ |
тротил |
|
C V / R |
28,14–29,48 |
38,42 |
30,60–31,8 |
27,25–30,66 |
CVM / R |
22,35 |
32,33 |
24,48 |
21,62 |
C VD / R |
5,79–7,13 |
6,09 |
6,12 |
5,63–9,04 |
Как следует из результатов расчетов, приведенных в табл. 7, значение CVD / R = 6 попадает в коридор, определяющий значение теплоёмкости, зависящей от колебаний молекулы как целого. Следовательно, разбиение термодинамического потенциала на внутримолекулярную и межмолекулярную части является оправданным и может быть использовано при расчетах теплоёмкости молекулярных кристаллов. Учитывая тот факт, что характеристические температуры Дебая мо- лекулярных кристаллов малы, можем записать выражение, определяющее зависимость теплоёмкости при постоянном объёме от температуры в виде
CV
3 N
= 6 R + R £ i=7
xi 2 exp( xi )
(ехР( X i ) — 1) 2
Другой подход к определению зависимости теплоёмкости при постоянном объёме от температуры был предложен в работе В.Г. Щетинина [11]. В данной работе для ряда кристаллов нитросоединений было показано, что зависимость CV (T) хорошо описывается эмпирическим выра- жением вида
Cv / Cvh = 1 - (1 - C V / Cvh )exp[ - ( T - T )/ T ], (6) где C VH = 3 NR , C V - значение теплоемкости при начальной температуре, Tc - параметр, определенный в работе [11] для ряда органических соединений.
Объединение результатов расчетов, проведенных по формулам (5) и (6), позволяет получить выражение универсальной кривой, описывающей зависимость безразмерной теплоемкости при постоянном объеме от температуры, в следующей форме
CV C VH C VH
7= = "70 zo-- 1 exp L - ( T - T o )/ T * J , (7) cv cv < cv ;
где T * – параметр. В табл. 8 приведены данные расчетов относительных теплоемкостей для гексогена, ТЭНа, ТАТБ, тротила, проведенных по формуле (5) – столбец таблицы с номером 1, формуле (7) – столбец с номером 2 и по формуле (6) – столбец номер 3. Как следует из данных табл. 8 значения относительной теплоемкости при постоянном объеме, рассчитанные по формуле (7) с параметром T * равным 600 К, находятся в коридоре, ограниченным снизу значениями относительной теплоемкости при постоянном объеме, рассчитанными по формуле (5), и ограниченным сверху значениями относительной теплоемкости при постоянном объеме, рассчитанными по формуле (6).
Как наглядно следует из табл. 6, 7, 8, по результатам работы можно делать следующие выводы:
-
1. Приближение, принятое в работах А.И. Китайгородского, может быть использовано при расчетах зависимости теплоемкости при постоянном объеме от температуры.
-
2. Для гексогена, ТЭНа, тротила, тетрила и ТАТБ значения относительной теплоемкости при постоянном объеме могут быть описаны универсальной кривой (7) с одним параметром T * , равным 600 К.
Авторы выражают свою благодарность профессору А.В. Белику за полезные обсуждения и интерес к работе.
co |
||||||||||||||||||||||
га J |
о |
[^, |
m |
xh |
(М |
(M |
40 |
oo |
О |
40 |
[\ |
[^ |
40 |
00 |
xh |
40 |
ID |
T^j- |
||||
s |
о |
d |
00 |
D |
40 |
04 |
04 |
40 |
О |
^^^^ |
04 |
ID |
00 |
04 |
00 |
(M |
||||||
q |
о |
00 |
40 |
xh |
00 |
xh |
о |
ID |
О |
ID |
о |
^^H |
о |
(M |
||||||||
io |
о |
о |
^^^^ |
(M |
m |
m |
xh |
ID |
ID |
40 |
40 |
00 |
00 |
00 |
04 |
04 |
||||||
ex |
ex |
|||||||||||||||||||||
H |
||||||||||||||||||||||
Я S |
о |
(М |
04 |
40 |
К) |
о |
m |
[~~^_ |
ID |
04 |
m |
[*— |
ID |
04 |
о |
о |
о |
[-— |
||||
H |
о |
xf- |
(M |
40 |
ID |
о |
О |
40 |
04 |
00 |
ID |
00 |
00 |
40 |
^■^ |
ID |
40 |
ID |
00 |
|||
|
о |
00 |
40 |
m |
О |
m |
OO |
m |
00 |
m |
^^^^ |
ID |
04 |
(M |
ID |
00 |
04 |
|||||
Q- |
о |
о |
(M |
m |
m |
xh |
ID |
ID |
40 |
40 |
00 |
00 |
00 |
00 |
||||||||
^^ |
ex |
ex |
||||||||||||||||||||
ra |
||||||||||||||||||||||
q |
о |
00 |
xh |
xh |
40 |
00 |
m |
(N |
00 |
xh |
(M |
f— |
40 |
40 |
40 |
о |
о |
|||||
о |
си |
m |
00 |
00 |
m |
xh |
О |
04 |
m |
m |
ID |
о |
(M |
|||||||||
о |
00 |
40 |
m |
О |
m |
04 |
xh |
00 |
m |
^^H |
xh |
о |
m |
40 |
||||||||
о |
о |
^^^^ |
(M |
m |
m |
xh |
ID |
ID |
40 |
40 |
00 |
00 |
00 |
00 |
||||||||
ex |
ex |
|||||||||||||||||||||
LD 1- |
о |
си |
(M |
т^|- |
ID |
00 |
40 |
(M |
04 |
о |
40 |
(M |
00 |
40 |
04 |
04 |
[^ |
00 |
||||
< |
о |
m |
о |
^4 |
40 |
40 |
^4 |
(N |
04 |
^4 |
^4 |
40 |
04 |
00 |
ID |
04 |
^4 |
^4 |
ID |
|||
m |
о |
04 |
00 |
40 |
m |
О |
(*■***. |
m |
00 |
04 |
m |
^4 |
ID |
00 |
(M |
ID |
40 |
|||||
■X |
о |
о |
^4 |
(M |
m |
ID |
ID |
40 |
40 |
00 |
00 |
00 |
04 |
04 |
04 |
|||||||
ех |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
||||||||
^Ч |
v^—ч |
v^—ч |
v^—ч |
v^—1 |
v^—1 |
v^—1 |
v^—1 |
v^—1 |
v^—1 |
v^—1 |
v^—1 |
v^—1 |
v^—1 |
v^—1 |
v^—1 |
v^—1 |
v^—1 |
v^—1 |
||||
co |
||||||||||||||||||||||
О |
m |
о |
r^j- |
00 |
[^ |
m |
OO |
ID |
[^ |
40 |
ID |
'Tj- |
40 |
m |
40 |
[^ |
00 |
|||||
ra |
о |
[*■***. |
04 |
un |
40 |
m |
40 |
04 |
о |
00 |
m |
^4 |
ID |
(M |
||||||||
z |
(M |
о |
00 |
40 |
^4 |
00 |
о |
ID |
^4 |
ID |
О |
00 |
(M |
ID |
00 |
^4 |
m |
|||||
ф |
о |
о |
^4 |
(M |
m |
m |
ID |
ID |
40 |
40 |
(*■***. |
00 |
00 |
00 |
04 |
04 |
||||||
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
||||||||
о о |
||||||||||||||||||||||
^ Ф |
о |
04 |
00 |
00 |
m |
r^j- |
40 |
(N |
[-— |
ID |
00 |
xh |
04 |
о |
00 |
[^ |
m |
|||||
о |
[**-*N, |
00 |
(M |
О |
^^^^ |
40 |
40 |
о |
О |
40 |
40 |
m |
||||||||||
Z |
о |
04 |
00 |
ID |
(M |
00 |
о |
ID |
04 |
m |
xh |
о |
(M |
m |
||||||||
q |
о |
q |
^^^^ |
(M |
m |
xh |
ID |
40 |
40 |
40 |
00 |
00 |
00 |
04 |
04 |
o^ |
||||||
ex |
ex |
|||||||||||||||||||||
Ф |
||||||||||||||||||||||
Ф |
о |
m |
04 |
о |
о |
m |
(N |
(M |
[^ |
00 |
04 |
40 |
40 |
m |
00 |
m |
xh |
|||||
r^ |
о |
m |
(M |
40 |
04 |
О |
40 |
00 |
40 |
^■^ |
m |
m |
04 |
m |
ID |
(M |
ID |
|||||
10 |
m |
о |
D |
(M |
04 |
40 |
(M |
(M |
(M |
40 |
О |
m |
О |
m |
40 |
|||||||
о |
q |
^^^^ |
(M |
(M |
m |
xh |
ID |
ID |
40 |
40 |
00 |
00 |
00 |
00 |
||||||||
ex |
ex |
|||||||||||||||||||||
2 |
i^™e |
v^™e |
i^™e |
i^™e |
i^™e |
i^™e |
i^™e |
i^™e |
i^™e |
i^™e |
i^™e |
i^™e |
i^™e |
i^™e |
i^™e |
i^™e |
i^™e |
i^™e |
i^™e |
|||
О |
||||||||||||||||||||||
z z |
О |
40 |
04 |
(M |
О |
ID |
04 |
40 |
00 |
40 |
k^j |
(M |
r^j- |
k^j |
r^j- |
r^j- |
ID |
00 |
||||
о |
^4 |
(*■***. |
04 |
40 |
00 |
40 |
^^ |
(M |
О |
ID |
40 |
m |
(*"***. |
04 |
04 |
о |
||||||
(M |
о |
00 |
D |
(M |
04 |
ID |
^4 |
(M |
(*■***. |
^4 |
ID |
04 |
m |
40 |
04 |
(M |
ID |
(*■***. |
||||
у |
о |
о |
^4 |
(M |
(M |
m |
ID |
ID |
40 |
40 |
40 |
(*■***. |
(*■***. |
00 |
00 |
00 |
||||||
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
ex |
|||||||||
s Q. |
о |
40 |
40 |
о |
r^j- |
04 |
— |
— |
о |
xh |
r^j- |
m |
xh |
40 |
00 |
ID |
||||||
q |
о |
40 |
00 |
UH |
ID |
04 |
00 |
(N |
о |
ID |
ID |
(M |
40 |
40 |
(M |
04 |
О |
|||||
о |
00 |
40 |
xh |
^^H |
m |
04 |
xh |
00 |
(M |
40 |
04 |
(M |
ID |
00 |
о |
(M |
xh |
|||||
о |
О |
^^^^ |
(M |
m |
m |
xh |
ID |
ID |
40 |
40 |
40 |
00 |
00 |
00 |
||||||||
ex |
||||||||||||||||||||||
о |
||||||||||||||||||||||
s |
о |
j |
m |
04 |
m |
04 |
04 |
oo |
04 |
m |
m |
(M |
(M |
ID |
(M |
40 |
04 |
о |
00 |
|||
о |
о |
40 |
40 |
О |
О |
xh |
о |
(M |
^^ |
40 |
00 |
m |
00 |
ID |
||||||||
Щ |
m |
о |
00 |
40 |
xh |
v^—1 |
m |
04 |
xh |
04 |
m |
v^— 1 |
ID |
00 |
V^—1 |
00 |
||||||
о |
О |
^^^^ |
(M |
m |
m |
xh |
ID |
ID |
40 |
40 |
00 |
00 |
00 |
00 |
||||||||
ex |
||||||||||||||||||||||
Ф 1- |
||||||||||||||||||||||
Ф |
Я |
|||||||||||||||||||||
CD |
о |
04 |
40 |
40 |
о |
(M |
xh |
о |
f^™j |
о |
00 |
04 |
(M |
f^™j |
ID |
о |
f^™j |
|||||
z |
о |
04 |
xh |
xh |
о |
^^^^ |
00 |
(N |
(M |
04 |
(M |
m |
(M |
00 |
^■^ |
m |
(M |
о |
m |
|||
о |
|
о |
D |
(M |
04 |
ID |
о |
40 |
^^^^ |
ID |
о |
00 |
ID |
00 |
^■^ |
ID |
||||||
q |
о |
q |
(M |
(M |
m |
xh |
ID |
ID |
40 |
40 |
40 |
00 |
00 |
00 |
||||||||
ex |
||||||||||||||||||||||
s |
CD u |
|||||||||||||||||||||
о о |
о |
— |
m |
xh |
1^ |
00 |
OO |
m |
40 |
m |
00 |
(M |
о |
xh |
|^ |
04 |
m |
xh |
||||
z |
о |
00 |
о |
00 |
^■^ |
О |
xh |
ID |
(M |
04 |
00 |
ID |
О |
ID |
||||||||
^4 |
о |
00 |
хГ |
00 |
m |
04 |
xh |
00 |
(M |
40 |
04 |
(M |
ID |
00 |
m |
xh |
||||||
О |
о |
q |
(М |
m |
m |
xh |
ID |
ID |
40 |
40 |
40 |
00 |
00 |
00 |
||||||||
ex |
||||||||||||||||||||||
я |
||||||||||||||||||||||
СП |
m |
m |
m |
m |
m |
m |
m |
m |
m |
m |
m |
m |
m |
m |
m |
m |
m |
m |
||||
Q- |
04 |
m |
^4 |
ID |
04 |
m |
[*,,,,,,**. |
^4 |
ID |
04 |
m |
^4 |
ID |
04 |
m |
04 |
||||||
CD |
(М |
m |
m |
ID |
ID |
40 |
40 |
40 |
1*^ |
00 |
00 |
00 |
04 |
04 |
04 |
|||||||
Я |
||||||||||||||||||||||
H |
-
1. Жарков, В.Н. Уравнения состояния при высоких температурах и давлениях / В.Н. Жарков, В.А. Калинин. – М.: Наука, 1968. – 311 с.
-
2. Куропатенко, В.Ф. Уравнения состояния в математических моделях механики и физики / В.Ф. Куропатенко // Математическое моделирование. – 1992. – Т. 4, № 12. – С. 112–136.
-
3. Ковалев, Ю.М. Анализ некоторых приближений для описания тепловой части уравнений состояния молекулярных кристаллов / Ю.М. Ковалев // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математика. Механика. Физика». – 2017. – Т. 9, № 1. – С. 49–56.
-
4. Жирифалько, Л. Статистическая физика твердого тела / Л. Жирифалько. – М.: Мир, 1975. – 382 с.
-
5. Китайгородский, А.И. Молекулярные кристаллы / А.И. Китайгородский. – М.: Наука, 1971. – 424 с.
-
6. Dobratz, B.M. LLNL Explosives Handbook. Properties of Chemical Explosives and Explosive Simulants. Lawrence Livermore National Laboratory Report UCRL-52997 / B.M. Dobratz, P.C. Crawford. – 1985.
-
7. Gibbs, T.R. Last explosive property data. Los Alamos series on dynamic material properties / T.R. Gibbs, A. Popolato. – Berkeley, Los Angeles, London: University of California Press, 1980.
-
8. Ковалев, Ю.М. Математическое моделирование тепловой составляющей уравнения состояния молекулярных кристаллов / Ю.М. Ковалев // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математическое моделирование и программирование». – 2013. – Т. 6, № 1. – С. 34–42.
-
9. Ковалев, Ю.М. Определение тепловой составляющей уравнения состояния молекулярных кристаллов / Ю.М. Ковалев, А.В. Белик // Вестник Челябинского государственного университета. – 2013. – № 9(300). – С. 5–10.
-
10. Miller, P.J. Effect of Pressure on the Vibration Spectra of Liquid Nitromethane / P.J. Miller, S. Block, G.J. Piermarini // J. of Physical Chemistry. – 1989. – Vol. 93, no. 1. – P. 462–466.
-
11. Щетинин, В.Г. Расчет теплоемкости органических веществ в ударных и детонационных волнах / В.Г. Щетинин // Химическая физика. – 1999. – Т. 18, № 5. – С. 90–95.
-
12. Кларк, Т. Компьютерная химия / Т. Кларк. – М.: Мир, 1990. – 384 с.
-
13. Степанов, Н.Ф. Квантовая химия сегодня / Н.Ф. Степанов, Ю.В. Новаковская // Российский химический журнал. – 2007. – Т. LI, № 5. – С. 5–17.
Список литературы Моделирование тепловой составляющей уравнений состояния молекулярных кристаллов
- Жарков, В.Н. Уравнения состояния при высоких температурах и давлениях/В.Н. Жарков, В.А. Калинин. -М.: Наука, 1968. -311 с.
- Куропатенко, В.Ф. Уравнения состояния в математических моделях механики и физики/В.Ф. Куропатенко//Математическое моделирование. -1992. -Т. 4, № 12. -С. 112-136.
- Ковалев, Ю.М. Анализ некоторых приближений для описания тепловой части уравнений состояния молекулярных кристаллов/Ю.М. Ковалев//Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математика. Механика. Физика». -2017. -Т. 9, № 1. -С. 49-56.
- Жирифалько, Л. Статистическая физика твердого тела/Л. Жирифалько. -М.: Мир, 1975. -382 с.
- Китайгородский, А.И. Молекулярные кристаллы/А.И. Китайгородский. -М.: Наука, 1971. -424 с.
- Dobratz, B.M. LLNL Explosives Handbook. Properties of Chemical Explosives and Explosive Simulants. Lawrence Livermore National Laboratory Report UCRL-52997/B.M. Dobratz, P.C. Crawford. -1985.
- Gibbs, T.R. Last explosive property data. Los Alamos series on dynamic material properties/T.R. Gibbs, A. Popolato. -Berkeley, Los Angeles, London: University of California Press, 1980.
- Ковалев, Ю.М. Математическое моделирование тепловой составляющей уравнения состояния молекулярных кристаллов/Ю.М. Ковалев//Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математическое моделирование и программирование». -2013. -Т. 6, № 1. -С. 34-42.
- Ковалев, Ю.М. Определение тепловой составляющей уравнения состояния молекулярных кристаллов/Ю.М. Ковалев, А.В. Белик//Вестник Челябинского государственного университета. -2013. -№ 9(300). -С. 5-10.
- Miller, P.J. Effect of Pressure on the Vibration Spectra of Liquid Nitromethane/P.J. Miller, S. Block, G.J. Piermarini//J. of Physical Chemistry. -1989. -Vol. 93, no. 1. -P. 462-466.
- Щетинин, В.Г. Расчет теплоемкости органических веществ в ударных и детонационных волнах/В.Г. Щетинин//Химическая физика. -1999. -Т. 18, № 5. -С. 90-95.
- Кларк, Т. Компьютерная химия/Т. Кларк. -М.: Мир, 1990. -384 с.
- Степанов, Н.Ф. Квантовая химия сегодня/Н.Ф. Степанов, Ю.В. Новаковская//Российский химический журнал. -2007. -Т. LI, № 5. -С. 5-17.