539.196.3

Анализируются возможности двух подходов к прогнозированию свойств веществ. В основе заложена молекулярная модель сферических оболочек. Обсуждаются сходство и отличия методик прогнозирования фундаментальных параметров: критического молярного объема VK и критической температуры ТК. Особое внимание уделено определяющему критерию термодинамического подобия A, введенному Л.П.Филипповым. Предложено объяснение формы, выбранной им на термодинамическом уровне. Проведен анализ «молекулярной формы» критерия подобия А, выявивший его связь с наиболее фундаментальной характеристикой модельной молекулы-оболочки - ее «жесткостью». Сделан вывод, что именно «жесткость», являющаяся максимально информационноемким фактором объекта, отражающим ядерно-электронное устройство реальной молекулы, и представляет критерий, обеспечивающий подобие в проявлении взаимодействий и свойств. Этот фактор определяет характер взаимодействия, формируя его особенности в виде особых точек межмолекулярных кривых - потенциальной и силовой. Эти особенности проецируются в особенности термодинамической поверхности, в том числе координаты фундаментальной точки перегиба потенциальной кривой в критические параметры, а точки перегиба силовой кривой - в соотношение Гульдберга, связывающее температуру кипения с критической температурой. Дано объяснение, чем вызван отказ Л.П.Филиппова от применения энергетического параметра межмолекулярного потенциала и замена его на дисперсионную константу. Почему, рассуждая о потенциалах, ширине и глубине потенциальной ямы, автор нигде не приводит ее оценок. Показано, что эти значения оказались бы завышены на порядок и более. Показано, что в эмпирически найденном важном для модели выражении, связывающем критический объем с размерами молекулы, Л.П.Филиппов «нащупал» очередную фундаментальную точку, фиксирующую перегиб межмолекулярной силовой кривой. Поскольку выражение положено в основу расчетных алгоритмов, это существенно укрепляет их основы.

The possibilities are analyzed of two approaches to predicting the properties of substances based on a molecular model of spherical shells. The similarities and differences between the methods for fundamental parameters predicting have been discussed: of the critical molar volume VK and the critical temperature TC. Particular attention is paid to the defining criterion of thermodynamic similarity A introduced by L.P. Filippov. An explanation of the shape chosen by him at the thermodynamic level is proposed. The analysis of the «molecular form» of the similarity criterion A was carried out, which revealed its connection with the most fundamental characteristic of the model molecule-shell - its «rigidity». It is concluded that «the rigidity» precisely is the most information-intensive factor of an object, reflecting the nuclear-electronic structure of a real molecule, and it represents a criterion that provides similarity in the manifestation of interactions and properties. This factor determines the nature of the interaction, forming its features in the form of singular points (potential and force ones) of intermolecular curves. These features are projected, in particular, into the thermodynamic surface, including the coordinates of the fundamental inflection point of the potential curve into the critical parameters, and the inflection points of the force curve into the Guldberg correlation, which relates the boiling point to the critical temperature. An explanation is given of what caused L.P.Filippov's refusal to use the energy parameter of the intermolecular potential and its replacement by the dispersion constant. Why, when discussing the potentials, width and depth of the potential pit, the author nowhere gives its estimates. These values are shown would be overestimated by an order of magnitude or more. In the empirically found important for the model expression, which relates the critical volume to the size of the molecule, L.P.Filippov «groped» another fundamental point that fixes the inflection of the intermolecular force curve. Since the expression is the basis of the calculation algorithms, this significantly strengthens their foundations.

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института проблем геотермии и возобновляемой энергетики Филиал ОИВТ РАН

Филиппов Л.П. Методы расчета и прогнозирования свойств веществ. Изд-во Московского университета. 1988. 252 с.

Петрик Г.Г. Анализ двух подходов к моделированию теплофизических свойств веществ на основе одной молекулярной модели. Ч.1. Выбор и обоснование модели сферических оболочек // Мониторинг. Наука и технологии. 2014. №1. C. 57-71.

Петрик Г.Г. Анализ двух подходов к моделированию теплофизических свойств веществ на основе одной молекулярной модели. Ч.2. Модель оболочек как наиболее оптимальная информационная модель // Мониторинг. Наука и технологии. 2014. №2. С. 87-105.

Петрик Г.Г. Анализ двух подходов к моделированию теплофизических свойств веществ на основе одной молекулярной модели. Ч.3. Прогноз критической температуры // Мониторинг. Наука и технологии. 2014. №3. С. 70-81.

Филиппов Л.П. О применении теории подобия к описанию свойств жидкостей. 1 Р-V-T-соотношения // Вестник Московского университета. Сер. Физика. Астрономия. 1956. №1. С. 111-126.

Филиппов Л.П. Подобие свойств веществ. М.: Изд-во МГУ. 1978. 255 с.

Филиппов Л.П. О расчетах и прогнозировании свойств жидкостей и газов - обзоры по теплофизическим свойствам веществ. М.: Изд. ИВТАН. 1980. №1(21). С. 37-61.

Филиппов Л.П. Методы расчета и прогнозирования свойств жидкостей и газов на основе теории термодинамического подобия // Обзоры по теплофизическим свойствам веществ. М.: Изд. ИВТАН. 1977. №2.

Филиппов Л.П. Закон соответственных состояний. М.: МГУ. 1983. 87 с.

Филиппов Л.П. Прогнозирование теплофизических свойств жидкостей и газов. Москва: Энергоатомиздат. 1988. 166 с.

Филиппов Л.П. Прогнозирование теплофизических свойств жидкостей и газов. Успехи и перспективы // Теплофизические свойства веществ и материалов. Вып. 23. Москва: издательство стандартов. 1986. С. 5-27.

De Rocco A.G., Hoover W.G. Second virial Coefficient for the spherical shell Potential. J. Chem. Phys. 1962. 36. Nо. 4.Pp. 916-926.

МсKinley M.D., Reed T.M.III. Intermolecular Potential-Energy Functions for pairs of Simple Polyatomic Molecules. J. Chem.Phys. 1965. 42. No. 11. Pp. 3891-3899.

Hamann S.D., Lambert J.A. The Behaviour of Fluids of quasi-spherical Molecules 1. Gases at low densities. Austr. J. Chem. 1954. 7. Pp. 1-17.

Lambert J.A. The Potential between pairs of quasi-spherical Molecules. Austr. J. Chem. 1959. No. 12. Pp. 109-113.

Петрик Г.Г., Алибеков Б.Г. Связь потенциала сферической оболочки с потенциалом Ми(m-n). Критерий выбора индексов (m-n). Расчет параметров // Журнал физической химии. 1987. 61. 5. С. 1228-1234.

Петрик Г.Г., Тодоровский Б.Е. Потенциал сферической оболочки. Общие соотношения между параметрами потенциалов взаимодействия свободных и связанных атомов // Журнал физической химии. 1988. 62. 12. С. 3257-3263.

Петрик Г.Г., Тодоровский Б.Е, Гаджиева З.Р. О возможности расчета критических параметров (TC, VC) вещества на основе информации о взаимодействии образующих его молекул // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. Спец. выпуск. №10. 2002. С. 301-304.

Петрик Г.Г., Тодоровский Б.Е. Обоснованный прогноз критических параметров. О связи координат особых точек двух уровней описания свойств // Межд. конференция «Фазовые переходы и критические явления в конденсированных средах». Тез. Докл. Махачкала. Россия. ИФ ДНЦ РАН. 1998. С. 198-199.

Петрик Г.Г., Гаджиева З.Р. О прогнозировании значений критического объема молекулярных соединений на основе адекватного потенциала межмолекулярного взаимодействия / Межд. конференция «Фазовые переходы и нелинейные явления в конденсированных средах». Тез. Докл. Махачкала. Россия. ИФ ДНЦ РАН. 2000. С. 296-297.

Алибеков Б.Г., Петрик Г.Г., Гаджиева З.Р. Расчет параметра потенциала сферической оболочки молекул. Учет взаимодействия с центральным атомом // Журнал физической химии. 1985. 59. №8. С. 1974-1978.

Петрик Г.Г. О системном подходе к моделированию объектов и их свойств на молекулярном и термодинамическом уровнях // Мониторинг. Наука и технологии. 2011. №2. С. 86-101.

Петрик Г.Г. О некоторых возможностях модели сферических оболочек в атом-атомном приближении // Мониторинг. Наука и технологии. 2012. №1(10). С. 86-98.

Петрик Г.Г. Моделирование взаимодействий многоатомных молекул для расчета теплофизических свойств жидкостей и газов // Дисс. канд. физ.-мат. наук. Махачкала. 1998. 170 с.

Петрик Г.Г. Точка перегиба потенциальной кривой и новые возможности при моделировании межмолекулярных взаимодействий // Мониторинг. Наука и технологии. 2019. №3. С. 265-278.

Л.Р.Фокин, Л.Заркова, М.Дамянова. Потенциалы взаимодействия девяти квазисферических молекул в базе ЭПИДИФ по транспортным свойствам газов // ТВТ. 2004. Т. 42. №6. С. 878-884.

Петрик Г.Г. Об иерархии связей критического молярного объема веществ с эффективными собственными объемами молекул в особых точках межмолекулярных кривых // Мониторинг. Наука и технологии. 2012. №4. С. 80-92.

Рид Р., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей (определение и корреляция). Изд. «Химия». 1971. 701 с.

Петрик Г.Г. О физическом смысле и связи управляющих параметров моделей молекулярного и термодинамического уровней // Мониторинг. Наука и технологии. 2013. №3. С. 43-60.

Петрик Г.Г. О новом подходе к получению физически обоснованных уравнений состояния. 1. Модель взаимодействующих точечных центров // Мониторинг. Наука и технологии. 2009. №1. С. 45-61.

Петрик Г.Г. Уравнение состояния на основе модели взаимодействующих точечных центров и его связь с однопараметрическим законом соответственных состояний / Сб. трудов межд. Конф. «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах». Махачкала. Россия. 2009. С. 199-203.

Петрик Г.Г. Об уравнении состояния для модели взаимодействующих точечных центров и управляющем параметре молекулярного уровня // Мониторинг. Наука и технологии. 2011. №4. С. 81-90.

Петрик Г.Г. Сборник научных статей. Махачкала: ЦСМОСиПР. 2020. 299 с.