محاسبه ضرایب ویریال و فوگاسیته آب سنگین با استفاده معادلات حالت جدید تعمیم یافته

جای­گزینی هیدروژن با دوتریم در مولکول ­های آب سبک و تشکیل آب سنگین باعث تغییر سطح انرژی پیوندهای مولکولی شده و از این ­رو منجر به خواص متفاوت فیزیکی، شیمیایی، هسته ­ای و بیولوژیکی می ­شود. از آن ­جا که معادله حالت ابزار مهم و مناسبی برای بررسی رفتار ترموفیزیکی مواد و پیش­ بینی آن ­ها در شرایط مختلف به لحاظ فشار، دما و حجم است، بنابراین پژوهش حاضر بر آن است تا با توجه به اهمیت آب سنگین و نقش آن در پژوهش ­های مختلف به­ ویژه دانش هسته ­ای و کاربرد این ماده در پزشکی و صنعت، ضرایب فوگاسیته و ویریال این ماده را با استفاده از معادلات حالت جدید تعمیم ­یافته محاسبه نموده و با مقایسه نتایج به ­دست آمده با داده­ های تجربی، ارزیابی دقیقی از معادلات به کار رفته داشته باشد.­ معادلات تعمیم ­یافته در این کار عبارتند از تعمیم دادن معادلات مبتنی بر معادله حالت ردلیچ- وانگ (RK) و دیتریسی (D). بررسی ­ها نشان می ­دهد تعمیم­ یافتگی باعث بهبود یافتن نتایج ضریب دوم ویریال در زیر دمای بحرانی شده است؛ این مسئله در معادله RK موثرتر بوده و نتایج بهتری در انطباق با داده ­های تجربی دارد. اما در مورد فوگاسیته، تعمیم­ یافتگی سبب بهبود نتایج در معادله D و انحراف بیش ­تر نتایج در مورد معادله RK شده است. نتایج نشان می ­دهد در زیر دمای بحرانی مدل ­های واندروالس و دیتریسی پیش­ بینی مناسبی از رفتار ضریب سوم ویریال نشان نمی ­دهند و از این ­رو باید برای پیش­ بینی کمی و کیفی رفتار آن ­ها در بازه دمایی فوق از مدل ­های دیگری استفاده نمود.

Keywords:

آب سنگین , فوگاسیته , ضرایب ویریال , معادله ردلیچ- وانگ , معادله دیتریسی