1、類(lèi)氬流體指的是由像氬原子一樣簡(jiǎn)單的原子或分子為組成成分的流體系統(tǒng)。隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步和大型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，類(lèi)氬流體的氣液一級(jí)相變中的物性數(shù)據(jù)已經(jīng)很精確，這些數(shù)據(jù)由一些經(jīng)驗(yàn)性的物態(tài)方程來(lái)描述。對(duì)于這些數(shù)據(jù)，尚且沒(méi)有理論上的合理解釋。微觀上講，流體的相變起源于組成流體的原子或分子之間的相互作用。從統(tǒng)計(jì)力學(xué)的觀點(diǎn)看，相互作用不同意味著系統(tǒng)哈密頓量的不同，進(jìn)而影響到配分函數(shù)的數(shù)值。這樣，建立以相互作用為基礎(chǔ)的統(tǒng)計(jì)模型來(lái)解釋類(lèi)氬流體在氣液一級(jí)相變中

2、的物性數(shù)據(jù)是統(tǒng)計(jì)物理的一個(gè)重要工作。 本論文的工作是：在兩體長(zhǎng)程相互作用的基礎(chǔ)上，建立類(lèi)氬流體系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)模型，得出類(lèi)氬流體在氣液一級(jí)相變中的物性數(shù)據(jù)理論數(shù)值，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。首先，在粒子的相互作用上，考慮到熱力學(xué)系統(tǒng)中粒子之間的相互作用不只是存在于兩個(gè)粒子之間，發(fā)展了Debye，Keesom和London關(guān)于兩體長(zhǎng)程相互作用的工作，論文提出了含溫度因子Ts的勢(shì)函數(shù)。通過(guò)把含溫度因子的勢(shì)函數(shù)應(yīng)用到Eyring統(tǒng)計(jì)理論，發(fā)現(xiàn)這

3、樣的勢(shì)函數(shù)對(duì)于描述類(lèi)氬流體的性質(zhì)，特別是在解釋其氣液一級(jí)相變現(xiàn)象上面非常的成功。同時(shí)，鑒于流體系統(tǒng)的物性通常由系統(tǒng)的物態(tài)方程來(lái)描述，而硬球性物態(tài)方程在以往的研究中非常成功，針對(duì)硬球性物態(tài)方程提出了與vanderWaals結(jié)果不同的吸引項(xiàng)。計(jì)算表明這個(gè)新的吸引項(xiàng)涵蓋了vanderWaals吸引項(xiàng)，與vanderWaals排斥項(xiàng)結(jié)合后以簡(jiǎn)單形式的物態(tài)方程給出了與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一致的氬氣等多種氣體的臨界壓縮因子。在探索上述吸引項(xiàng)所對(duì)應(yīng)的相互作用勢(shì)函

4、數(shù)過(guò)程中，論文提出了類(lèi)氬流體的平均分布模型。該模型應(yīng)用到Sutherland勢(shì)函數(shù)中，得到上面的吸引項(xiàng)；該模型應(yīng)用到Lennard-Jones勢(shì)函數(shù)中得到的新結(jié)果對(duì)IEM的理論研究和DFT的理論研究有很好的啟示性作用，指出，在DFT理論和IEM中廣泛引用的Lennard-Jones勢(shì)可能不是描述兩粒子相互作用的最好的勢(shì)函數(shù)。于是，多項(xiàng)式勢(shì)函數(shù)得到應(yīng)用，模型給出了著名的維里方程，并給出了潛熱的對(duì)應(yīng)態(tài)定律的概念。模型與排斥體積理論的結(jié)合從理