Математическое моделирование тепловой составляющей уравнения состояния молекулярных кристаллов

Данная работа посвящена построению математической модели уравнения состояния молекулярных кристаллов. Ее практическая ценность заключается в том, что все твердые взрывчатые вещества являются молекулярными кристаллами. Следовательно, разработав математическую модель уравнения состояния молекулярного кристалла, можно будет прогнозировать поведение твердых взрывчатых веществ при высоких давлениях и температурах. Сложность построения уравнения состояния молекулярного кристалла состоит в том, что большое число степеней свободы молекул, входящих в состав кристалла, не позволяет проведение прямых вычислений. В данной работе был предложен подход, который позволил использовать все лучшее, что есть в моделях Дебая и Эйнштейна для описания термодинамики кристаллов. Разделение частот нормальных колебаний в кристалле на высокочастотные и низкочастотные (деформационные) колебания позволило получить аналитическое выражение для коэффициента Грюнайзена и параметры для тепловой составляющей уравнения состояния молекулярного кристалла.

Ключевые слова

уравнение состояния, давление, температура, энергия, коэффициент Грюнайзена.

Литература

1. Жарков, В.Н. Уравнения состояния при высоких температурах и давлениях / В.Н. Жарков, В.А. Калинин. - М.: Наука, 1968.
2. Ковалев, Ю.М. Уравнения состояния и температуры ударного сжатия кристаллических ВВ / Ю.М. Ковалев // Физика горения и взрыва. - 1984. - Т. 20, № 2. - С. 102-107.
3. Молодец, А.М. Функция Грюнайзена и нулевая изотерма трех металлов до давлений 10 ГПа / А.М. Молодец// Журн. эксперимент. и теор. физики. - 1995. - Т. 107, № 3. - С. 824-831.
4. Жирифалько, Л. Статистическая физика твердого тела/ Л. Жирифалько. - М.: Мир, 1975.
5. Китайгородский, А.И. Молекулярные кристаллы/ А.И. Китайгородский. - М.: Наука, 1971.
6. Молодец, А.М. Функция Грюнайзена, определенная на основе закономерностей ударно-волнового сжатия монолитного материала / А.М. Молодец // Докл. РАН. - 1995. - Т. 341, № 6. - С. 753-754.
7. Кларк,Т. Компьютерная химия / Т. Кларк. - М.: Мир, 1990.
8. Dobrats, B.M. LLNL Explosives Handbook. Properties of Chemical Explosives and Explosive Simulants / B.M. Dobrats, P.C Crawford. - Livermore, California: University of California, 1985.