Мікроскопічна теорія енергії взаємодії атома та нанопори в рідині

Abstract

У рамках кореляційної теорії неоднорідних простих рідин одержано вираз для енергії взаємодії атома та сферичної нанопори, наповненої газом. Виконано модельні розрахунки енергії взаємодії атом—нанопора в рамках континуального моделю рідини. Модельні розрахунки в рамках кореляційної теорії виконано з використанням моделю Фаулера. Числові розрахунки виконано для нанопор у рідкому арґоні. Показано принципову важливість урахування парних міжатомових кореляцій при розрахунках енергії взаємодії атом—нанопора та недостатність континуального моделю для аналізи взаємодій атомів та нанооб’єктів. Одержано узагальнений вираз для енергій взаємодії атом—нанопора та атом—нанокрапля з урахуванням довільного профілю густини атомів у нанопорі та нанокраплі.

В рамках корреляционной теории неоднородных жидкостей получено выражение для энергии взаимодействия атома и сферической нанопоры, наполненной газом. Выполнены модельные расчеты энергии взаимодействия атом—нанопора в рамках континуальной модели жидкости. Модельные расчеты в рамках корреляционной теории выполнены с использованием модели Фаулера. Численные расчеты выполнены для нанопор в жидком аргоне. Показаны принципиальная важность учета парных межатомных корреляций при расчетах энергии взаимодействия атом—нанопора и недостаточность континуальной модели для анализа взаимодействий атомов и нанообъектов. Получено обобщенное выражение для энергий взаимодействия атом—нанопора и атом—нанокапля с учетом произвольного профиля плотности атомов в нанопоре и нанокапле.

Within the scope of the correlation theory for inhomogeneous simple liquids, the expression for interaction energy between the atom and the spherical gasfilled nanopore is obtained. Model calculations of the atom—nanopore interaction energy within the framework of the continuum model of a liquid are performed. Model calculations within the scope of the correlation theory are carried out with use of the Fowler model. Numerical calculations are performed for nanopores in liquid argon. The principal importance of accounting the pair interatomic correlations in calculations of the atom—nanopore interaction energy and inadequacy of continuum model for analysis of interaction between atoms and nanoobjects are demonstrated. The generalized expressions for atom—nanopore and atom—nanodroplet interaction energies with taking into account the arbitrary atom-density profiles in nanopore and nanodroplet are obtained.