Соотношение Эйнштейна–Смолуховского для газа с вириальным уравнением состояния

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Выведены точные явные формулы ЭС для изотермических газов, подчиняющихся вириальному УРС с конечным и бесконечным числом слагаемых. При выводе использовано правило дифференцирования обратных функций. Показано, что отношение коэффициента диффузии D к коэффициенту подвижности µ частиц зависит не только от температуры T газа, но и от его концентрации n. Формулы (8) и (9) ранее нигде не представлялись. Они могут быть использованы для отладки компьютерных кодов, моделирующих газы и жидкости методом молекулярной динамики.

Авторлар туралы

A. Dubinov

Russian Federal Nuclear Center – All-Russian Research Institute of Experimental Physics; Sarov Physical Technical Institute – Branch of the National Research Nuclear University "MEPhI"

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: dubinov-ae@yandex.ru
Sarov, Russia; Russia

Әдебиет тізімі

  1. Einstein A. Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen // Ann. Phys. 1905. Bd. 322. № 8. S. 549.
  2. Von Smoluchowski M. Zur kinetischen Theoriе der Brownschen Molekularbewegung und der Suspensionen // Ann. Phys. 1906. Bd. 326. № 14. S. 756.
  3. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 6. Гидродинамика. М.: Наука, 1986.
  4. Becker R. Theory of Heat. Berlin–Heidelberg–N.Y.: Springer–Verlag, 1967.
  5. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 2. Термодинамика и молекулярная физика. М.: Физматлит, 2005.
  6. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 5. Статистическая физика. М.: Наука, 1976.
  7. Kubo R. The Fluctuation-dissipation Theorem // Rep. Prog. Phys. 1966. V. 29. № 1. P. 255.
  8. Вукалович М.П., Новиков И.И. Уравнение состояния реальных газов. М.–Л.: Госэнергоиздат, 1948.
  9. Çopuroğlu E., Mehmetoğlu T. Full Analytical Evaluation of the Einstein Relation for Disordered Semiconductors // IEEE Trans. Electr. Dev. 2015. V. 62. № 5. P. 1580.
  10. Kroemer H. The Einstein Relation for Degenerate Carrier Concentrations // IEEE Trans. Electr. Dev. 1978. V. 25. № 7. P. 850.
  11. Roichman Y., Tessler N. Generalized Einstein Relation for Disordered Semiconductors–Implications for Device Performance // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 80. № 11. P. 1948.
  12. Nguyen T.H., O’Leary S.K. Einstein Relation for Disordered Semiconductors: A Dimensionless Analysis // J. Appl. Phys. 2005. V. 98. № 7. P. 076102.
  13. Evangelista L.R., Lenzi E.K., Barbero G., Scarfone A.M. On the Einstein–Smoluchowski Relation in the Framework of Generalized Statistical Mechanics // Physica A. 2024. V. 635. № 1. P. 129491.
  14. Dubinov A.E. Einstein–Smoluchowski-type Relations for Real Gases // J. Math. Chem. 2025. V. 63. № 4. P. 1116.
  15. Kang Y., Jaen E., Fortmann C.M. Einstein Relations for Energy Coupled Particle Systems // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 88. № 11. P. 112110.
  16. Neumann F., Genenko Y.A., von Seggern H. The Einstein Relation in Systems with Trap-controlled Transport // J. Appl. Phys. 2006. V. 99. № 1. P. 013704.
  17. Blickle V., Speck T., Lutz C., Seifert U., Bechinger C. Einstein Relation Generalized to Nonequilibrium // Phys. Rev. Lett. 2007. V. 98. № 21. P. 210601.
  18. Garzó V. A Note on the Violation of the Einstein Relation in a Driven Moderately Dense Granular Gas // J. Stat. Mech. 2008. V. 2008. № 5. P. P05007.
  19. Hurowitz D., Cohen D. Nonequilibrium Version of the Einstein Relation // Phys. Rev. E. 2014. V. 90. № 3. P. 032129.
  20. Kamerlingh Onnes H. Expression of the Equation of State of Gases and Liquids by Means of Series // KNAW Proc., Ser. B: Phys. Sci. 1902. V. 4. P. 125.
  21. Hirschfelder J.O., Buehler R.J., McGee Jr. H.A., Sutton J.R. Generalized Equation of State for Gases and Liquids // Industr. Eng. Chem. 1958. V. 50. № 3. P. 375.
  22. Schultz A.J., Kofke D.A. Virial Equation of State as a New Frontier for Computational Chemistry // J. Chem. Phys. 2022. V. 157. № 19. P. 190901.
  23. Бекетов В.Г., Рабинович В.А. О возможности представления вириального уравнения состояния в виде конечного полинома от давления // ИФЖ. 1993. Т. 64. № 2. С. 172.
  24. Галибин Н.С. Экспоненциальная форма вириального уравнения состояния // ТВТ. 2011. Т. 49. № 2. С. 207.
  25. Dubinov A.E. Gas-dynamic Approach to the Theory of Non-linear Ion-acoustic Waves in Plasma with Kaniadakis’ Distributed Species // Adv. Space Res. 2023. V. 71. № 1. P. 1108.
  26. Дубинов А.Е. Барометрическая формула для ультрарелятивистски вырожденного ферми-газа // Астрофизика. 2020. Т. 63. № 4. С. 663.
  27. Климонтович Ю.Л. Статистическая физика. М.: Наука, 1982.
  28. Дубинов А.Е. Точная барометрическая формула для газа Дитеричи // ВАНТ. Сер. Теор. и прикл. физ. 2024. № 1. С. 35.
  29. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике (для научных работников и инженеров). М.: Наука, 1973.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».