{"id":2189,"date":"2024-03-08T11:33:09","date_gmt":"2024-03-08T11:33:09","guid":{"rendered":"https:\/\/maestro10.us.edu.pl\/?page_id=2189"},"modified":"2024-03-08T12:11:10","modified_gmt":"2024-03-08T12:11:10","slug":"wykladnik-skalowania-gestosciowego","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/maestro10.us.edu.pl\/index.php\/wykladnik-skalowania-gestosciowego\/","title":{"rendered":"Wykladnik skalowania gestosciowego<\/span>"},"content":{"rendered":"\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t

Po\u0142\u0105czenie wyk\u0142adnika skalowania g\u0119sto\u015bciowego z potencja\u0142em oddzia\u0142ywa\u0144 mi\u0119dzycz\u0105steczkowych<\/strong><\/p>\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t

\"\"<\/p>\n

G\u0142\u00f3wnym powodem wci\u0105\u017c nies\u0142abn\u0105cego zainteresowania naukowc\u00f3w skalowaniem g\u0119sto\u015bciowym jest fakt, i\u017c idea ta umo\u017cliwia prosty opis  skomplikowanej dynamiki molekularnej.   Wykorzystuje przy tym wy\u0142\u0105cznie jedn\u0105 zmienn\u0105, kt\u00f3r\u0105 jest iloczyn temperatury i obj\u0119to\u015bci podniesionej do pot\u0119gi wyk\u0142adnika skaluj\u0105cego. Badania eksperymentalne przeprowadzone dla ponad 100 rzeczywistych cieczy wykaza\u0142y, \u017ce wyk\u0142adnik skaluj\u0105cy przyjmuje r\u00f3\u017cne warto\u015bci dla r\u00f3\u017cnych substancji, co wskaza\u0142o, \u017ce jest to parametr materia\u0142owy, kt\u00f3ry okre\u015bla wzgl\u0119dny wp\u0142yw temperatury oraz obj\u0119to\u015bci na dynamik\u0119 uk\u0142adu. Zatem bazuj\u0105c na warto\u015bciach wyk\u0142adnika skaluj\u0105cego  mo\u017cna natychmiastowo wnioskowa\u0107 o wra\u017cliwo\u015bci dynamiki uk\u0142adu na zmian\u0119 warunk\u00f3w termodynamicznych. Wy\u0142ania si\u0119 zatem pytanie: co determinuje warto\u015b\u0107 wyk\u0142adnika skalowania g\u0119sto\u015bciowego?<\/em><\/span><\/p>\n

 <\/em><\/span><\/p>\n

Badania teoretyczne poparte wynikami symulacji komputerowych uproszczonych uk\u0142ad\u00f3w molekularnych wykaza\u0142y, \u017ce wyk\u0142adnik skaluj\u0105cy jest bezpo\u015brednio zwi\u0105zany z potencja\u0142em oddzia\u0142ywa\u0144. Opieraj\u0105c si\u0119 na tej obserwacji, sformu\u0142owana zosta\u0142a teoria t\u0142umacz\u0105ca pochodzenie wyk\u0142adnika skaluj\u0105cego, m\u00f3wi\u0105ca, \u017ce warto\u015b\u0107 wyk\u0142adnika skaluj\u0105cego jest r\u00f3wna wsp\u00f3\u0142czynnikowi nachylenia prostej opisuj\u0105cej korelacj\u0119 wiria\u0142u W<\/strong> (konfiguracyjnego wk\u0142adu do ci\u015bnienia) i energii potencjalnej U<\/strong>. Konsekwentnie , zgodnie z zaproponowanym teoretycznym wyja\u015bnieniem pochodzenia skalowania g\u0119sto\u015bciowego, mo\u017ce by\u0107 ono zaobserwowane wy\u0142\u0105cznie w uk\u0142adach charakteryzuj\u0105ce si\u0119 siln\u0105 korelacj\u0105 W-<\/span>U<\/span>. <\/span> Przedstawiona teoria zosta\u0142a <\/span>zweryfikowana i potwierdzona d<\/span>la prostych modelowych uk\u0142ad\u00f3w sk\u0142adaj\u0105cych si\u0119 pojedynczych atom\u00f3w oraz dla sztywnych moleku\u0142. W konsekwencji  jest ona powszechnie stosowana do opisu wynik\u00f3w  uzyskanych dla uk\u0142ad\u00f3w rzeczywistych. Kluczowe w tym aspekcie, jest \u017ce w oparciu o wyk\u0142adnik skalowania mo\u017cna bezpo\u015brednio wnioskowa\u0107 o charakterze oddzia\u0142ywa\u0144  mi\u0119dzycz\u0105steczkowych.<\/span><\/p>\n

 <\/span><\/p>\n

W naszych badaniach zweryfikowali\u015bmy og\u00f3lnie przyj\u0119te stwierdzenie \u0142\u0105cz\u0105ce wyk\u0142adnik skalowania g\u0119sto\u015bciowego z potencja\u0142em oddzia\u0142ywa\u0144. W oparciu o wyniki symulacji dynamiki molekularnej modelowych uk\u0142ad\u00f3w charakteryzuj\u0105cych si\u0119 cechami rzeczywistych cz\u0105steczek takich jak anizotropia strukturalna czy elastyczno\u015b\u0107 wi\u0105za\u0144, pokazali\u015bmy, \u017ce pomimo, i\u017c badane uk\u0142ady spe\u0142niaj\u0105 prawo skalowania g\u0119\u015bto\u015bciowego, warto\u015bci <\/span>ca\u0142kowitego wiria\u0142u oraz energii potencjalnej s\u0105 zupe\u0142nie nieskorelowana. Zatem, wyka\u0142dnik skaluj\u0105cy nie mo\u017ce by\u0107 wyznaczony w oparciu o ci wsp\u00f3\u0142zale\u017cno\u015b\u0107.   W ramach dog\u0142\u0119bnej analizy tego zagadnienia przebadali\u015bmy uk\u0142ad cz\u0105steczek romboidalnych cechuj\u0105cy si\u0119 przyci\u0105ganiem mi\u0119dzy-molekularnym dla kt\u00f3rego wyodr\u0119bnili\u015bmy z ca\u0142kowitego <\/span>W<\/strong> i <\/span>U<\/strong> sk\u0142adowe pochodz\u0105ce od oddzia\u0142ywa\u0144 mi\u0119dzy- oraz wewn\u0105trz-cz\u0105steczkowych. Pokazali\u015bmy, \u017ce za brak korelacji ca\u0142kowitych wielko\u015bci odpowiedzialny jest harmoniczny charakter oddzia\u0142ywa\u0144 wewn\u0105trz-cz\u0105steczkowych. Z kolei <\/span>W<\/strong> i <\/span>U<\/strong> pochodz\u0105ca od oddzia\u0142ywa\u0144 mi\u0119dzycz\u0105steczkowych okaza\u0142a si\u0119 by\u0107 silnie skorelowana, ale ich zale\u017cno\u015b\u0107 nie pozwoli\u0142a na wyznaczenie wyk\u0142adnika skaluj\u0105cego. Ten wynik zasugerowa\u0142, \u017ce za niemo\u017cno\u015b\u0107 wykorzystania wspomnianej zale\u017cno\u015bci mo\u017ce odpowiada\u0107 obecno\u015b\u0107 przyci\u0105gania mi\u0119dzycz\u0105steczkowego. W zwi\u0105zku z tym skonstruowali\u015bmy i poddali\u015bmy badaniom analogiczny uk\u0142ad charakteryzuj\u0105cy si\u0119 czysto odpychaj\u0105cymi oddzia\u0142ywaniami mi\u0119dzycz\u0105steczkowymi. Z powodzeniem, w wykorzystaniu korelacji mi\u0119dzy-molekularnego <\/span>W<\/strong> i <\/span>U<\/strong> uzyskali\u015bmy wyk\u0142adnik skaluj\u0105cy. By nabra\u0107 pewno\u015bci co do poprawno\u015bci tego rezultatu, zaprojektowali\u015bmy uk\u0142ad o innej strukturze tj. tetraedru, kt\u00f3rego wszystkie atomy by\u0142y takie same jak w przypadku uk\u0142adu romboidalnego. Analogiczna analiza potwierdzi\u0142a, \u017ce dla uk\u0142ad\u00f3w o czysto odpychaj\u0105cych oddzia\u0142ywaniach mi\u0119dzy-molekularnych wyk\u0142adnik skalowania mo\u017cna uzyska\u0107 z korelacji mi\u0119dzycz\u0105steczkowego <\/span>W<\/strong> i <\/span>U<\/strong>. Co wi\u0119cej, wyniki zasugerowa\u0142y, \u017ce w przypadku uk\u0142ad\u00f3w o jednym typie atom\u00f3w, kt\u00f3rych mi\u0119dzycz\u0105steczkowe oddzia\u0142ywania s\u0105 czysto-odpychaj\u0105ce, warto\u015b\u0107 wyk\u0142adnika skaluj\u0105cego jest niezale\u017cna od struktury molekularnej.<\/span><\/p>\n

 <\/span><\/p>\n

W nast\u0119pnym etapie bada\u0144, rozwa\u017cyli\u015bmy uk\u0142ady romboidalne o r\u00f3\u017cnych rodzajach atom\u00f3w. W wyniku uzyskali\u015bmy definicj\u0119 wyk\u0142adnika skaluj\u0105cego zgodnie z kt\u00f3r\u0105 okaza\u0142 si\u0119 on by\u0107 \u015bredni\u0105 wa\u017con\u0105 wyk\u0142adnik\u00f3w opisuj\u0105cych potencja\u0142y oddzia\u0142ywa\u0144 konkretnych atom\u00f3w, gdzie wagami by\u0142y odpowiadaj\u0105ce tym oddzia\u0142ywaniom \u015brednie energie potencjalne. <\/span>Id\u0105c dalej, uwag\u0119 po\u015bwi\u0119cili\u015bmy uk\u0142adom o jeszcze bardziej wydatnej anizotropii strukturalnej. Mianowicie, struktury uk\u0142ad\u00f3w romboidalnych i tetraedrycznych wzbogacili\u015bmy o dodatkowy atom zamocowany do cz\u0105steczek niczym ogon. Ich wszystkie atomy by\u0142y identyczne, w zwi\u0105zku z czym w pe\u0142ni odpychaj\u0105ce oddzia\u0142ywania mi\u0119dzy cz\u0105steczkami by\u0142y jednego typu. Na przyk\u0142adzie tych uk\u0142ad\u00f3w, pokazali\u015bmy, \u017ce warto\u015bci wyk\u0142adnika skalowania r\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 od warto\u015bci przewidywanych przez mi\u0119dzycz\u0105steczkow\u0105 korelacj\u0119 <\/span>W-<\/strong>U<\/span> lub nowo opracowan\u0105 metod\u0119 tzw. \u201esi\u0142y molekularnej\u201d. Dzi\u0119ki temu unaocznili\u015bmy, \u017ce poleganie wy\u0142\u0105cznie na potencjale mi\u0119dzycz\u0105steczkowym jest niewystarczaj\u0105ce do okre\u015blenia wyk\u0142adnika skalowania uk\u0142ad\u00f3w molekularnych i podkre\u015blili\u015bmy istotno\u015b\u0107 ich anizotropii strukturalnej i oddzia\u0142ywa\u0144 wewn\u0105trzcz\u0105steczkowych. <\/span><\/p>\n

 <\/span><\/p>\n

W konsekwencji  wyniki naszych bada\u0144 dowodz\u0105, \u017ce wbrew og\u00f3lnie akceptowanemu pogl\u0105dowi, wnioski dotycz\u0105ce charakteru oddzia\u0142ywa\u0144 pomi\u0119dzy cz\u0105steczkami substancji rzeczywistych nie mog\u0105 by\u0107 bezpo\u015brednio wyci\u0105gane z warto\u015b\u0107 wyk\u0142adnika skaluj\u0105cego. <\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Po\u0142\u0105czenie wyk\u0142adnika skalowania g\u0119sto\u015bciowego z potencja\u0142em oddzia\u0142ywa\u0144 mi\u0119dzycz\u0105steczkowych G\u0142\u00f3wnym powodem wci\u0105\u017c nies\u0142abn\u0105cego zainteresowania naukowc\u00f3w skalowaniem g\u0119sto\u015bciowym jest fakt, i\u017c idea ta umo\u017cliwia prosty opis  skomplikowanej dynamiki molekularnej.   Wykorzystuje przy tym wy\u0142\u0105cznie jedn\u0105 zmienn\u0105, kt\u00f3r\u0105 jest iloczyn temperatury i obj\u0119to\u015bci podniesionej do pot\u0119gi wyk\u0142adnika skaluj\u0105cego. Badania eksperymentalne przeprowadzone dla ponad 100 rzeczywistych cieczy wykaza\u0142y, \u017ce wyk\u0142adnik skaluj\u0105cy… Czytaj dalej Wykladnik skalowania gestosciowego<\/span><\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-2189","page","type-page","status-publish","hentry","entry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/maestro10.us.edu.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/2189","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/maestro10.us.edu.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/maestro10.us.edu.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/maestro10.us.edu.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/maestro10.us.edu.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2189"}],"version-history":[{"count":25,"href":"https:\/\/maestro10.us.edu.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/2189\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2222,"href":"https:\/\/maestro10.us.edu.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/2189\/revisions\/2222"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/maestro10.us.edu.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2189"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}