بررسی برخی قواعد مشاهده شده در سامانه های ماکروسکوپی برای سیالات محدود شده در فضای نانو

هدف این پایان نامه بررسی قواعد و اصول مشاهده شده در سامانه‏های ماکروسکوپی برای سامانه‏های محدود شده است. در این راستا قاعده‏ی قطر‏های محدود به خط راست و نمای بحرانی و شکل کلی تابع c(r) را برای این سیالات بررسی کردیم و تاثیر عوامل محدودیت شامل اندازه‏ی حفره، بر هم کنش سیال- دیواره و اثر انتروپی بر این قواعد مطالعه شد. در بررسی قاعده‏ی قطر‏های محدود به خط راست سیال لنارد جونز و آب محدود شده در نانو‏حفره‏ی صفحه‏ای انتخاب شد. نتایج به‏دست آمده حاکی از آن است که محدودیت باعث می‏شود این قاعده تا دمای کمتری نسبت به سامانه‏های ماکروسکوپی برقرار باشد. نهایتاً مشخص شد که عامل موثر روی قاعده دمای بحرانی است و هرچه دمای سامانه‏ی محدود شده به دمای بحرانی سامانه‏ی توده‏ای نزدیک‏تر باشد قاعده قطر‏های محدود به خط راست، تا دمای بالاتری برقرار است. در مرحله‏ی بعد به بررسی نماهای بحرانی پرداختیم. با بررسی نمای بتا به این نتیجه رسیدیم که تحت تاثیر عامل محدودیت پهنای منحنی هم‏زیستی و در نتیجه نمای بتا کاهش می‏یابد هم‏چنین این نما با دانسیته‏ی بحرانی نسبت معکوس دارد پس باید به برهم‏کنش سیال- سیال مرتبط باشد. البته نمای بتای محاسبه شده متفاوت از توده‏ی سیال می‏باشد و محدوده‏ی دمایی مورد مطالعه برای سامانه‏های محدود شده متفاوت از سامانه‏ی توده‏ای است. قسمت بعدی کار به محاسبه‏ی تابع همبستگی مستقیم برای سامانه‏های محدود شده اختصاص دارد. این کار از طریق اطلاعات تجربی تابع فاکتور ساختار و هم‏چنین با استفاده از روابط ریاضی مربوط به انجام شد. روند کلی این تابع شبیه به روند مشاهده شده برای سامانه‏های ماکروسکوپی بود. لذا کارایی تابع c(r)‏ ای را که قبلاً توسط کشاورزی و همکاران برای سامانه‏های ماکروسکوپی به ازای k‏های کم به‏دست آمده بود برای سیال دی اکسید کربن محدود شده امتحان کردیم. این تابع توانست اطلاعات s(k) را در k‏ های کم را در توافق خوبی با نتایج تجربی پیش‏بینی کند. از آنجا که خطا با تبدیل فوریه افزایش شدیدی می‏یابد بنابراین خطای موجود در محاسبه ی تابع c(r) بسیار کم است و این تابع قادر به پیش‏بینی تابع s(k) تجربی است.