Correlation between the critical index and the critical amplitude of the saturation line

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Based on the analysis of the experimental informationon the critical amplitudeB0and the critical indexβof the saturation line, the correlation dependenceB0=B0(β,ω) is determined as a function ofβand theacentric factorω. The proposed correlation is tested using 20substances, for which the experimental information onB0isavailable for the range 3.15 ≤ β ≤ 3.85 andω≤0.365. The maximum relative deviationsδB0, maxof the experimental values of the critical amplitudeB0, expfrom those calculated by the correlationB0(β,ω) for all considered substances are found tobe modulo not higher than 6%. The particular valuesB0,expfor H2O (ǀδB0, maxǀ = 6.64%),SF6(ǀδB0,maxǀ = 8.75%), and4He(ǀδB0,maxǀ = 10.3%) are the exception. Thehypothesis of D. Yu. Ivanov (2007) on universality ofthe critical amplitudeB0(with the accuracy up to thecritical indexβ) is considered in the course ofthe study. The correlation dependenceB0=B0(β)proposed by him is shown to lead to the valuesǀδB0,maxǀ reaching 35%. Moreover, thenew correlationB0=B0(β,ω) is foundto agree well with the correlation dependenceB0=B0(ω) proposed by R. A. Perkins et al. (2013), forβ= 0.326, however, as early as forβ ≥ 0.34 the deviationsδB0for the entire group ofsubstances considered in the caseB0=B0(ω) exceed 10%. Thus, the statement is confirmed that the amplitudeB0is an individual characteristic of asubstance, with its value being significantly influenced by the degreeof non-sphericity of the substance molecules, which is characterized byω. The possibility of using the new correlationB0=B0(β,ω) to determine the critical amplitudeof the4He saturation line is also discussed.

About the authors

S. V. Rykov

ITMO University

Email: togg1@yandex.ru
St. Petersburg, Russia

I. V. Kudryavtseva

ITMO University

Author for correspondence.
Email: togg1@yandex.ru
St. Petersburg, Russia

References

  1. Иванов Д.Ю.Критическое поведение неидеализированных систем.М.: Физматлит, 2003. 248 с.
  2. Анисимов М.А.Критические явления в жидкостях и жидких кристаллах. М.: Наука, 1987. 272 с.
  3. Weiner J.,Langley K.H., Ford N.C. // Phys. Rev. Lett. 1974.V. 32. P. 879. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.32.879
  4. Pittman Ch., Doiron Th., Meyer H. // Phys. Rev. 1979. V. B20. P. 3678. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.20.3678
  5. Vorobev V.S., Ochkov V.F., Rykov V.A.,et al. // J. Phys.: Conf. Ser.2019. V. 1147. P. 012016. https://doi.org/10.1088/1742–6596/1147/1/012016
  6. Воробьев В.С., Устюжанин Е.Е.,Очков В.Ф., и др. // Теплофизика высоких температур. 2020. Т. 58. С. 355. https://doi.org/10.31857/S0040364420030199 [Vorob’ev V.S., Ustyuzhanin E.E., Ochkov V.F., et al // HighTemp. 2020. V. 58. P. 333. https://doi.org/10.1134/S0018151X20030190]
  7. Funke M., Kleinrahm R., Wagner W. // J. Chem. Thermodyn. 2001.V. 34. P. 735. https://doi.org/10.1006/jcht.2001.0907
  8. Perkins R.A., Sengers J.V., Abdulagatov I.M., Huber M.L. // Int. J. Thermophys. 2013. V. 34.P. 191. https://doi.org/10.1007/s10765-013-1409-z
  9. Kostrowicka WyczalkowskaA., Sengers J.V. // J. Chem. Phys. 1999. V. 111. P. 1551–1560. https://doi.org/10.1063/1.479414
  10. Haupt A., StraubJ. // Phys. Rev. E. 1999. V. 59. P. 1795. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.59.1795
  11. Безверхий П.П., Мартынец В.Г., Бондарев В.Н. // Журн. физ. химии. 2014. Т. 88. С. 574. https://doi.org/10.7868/S0044453714030042 [Bezverkhy P.P., Martynets V.G., Bondarev V.N. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2014.V. 88. P. 566. https://doi.org/10.1134/S0036024414030042]
  12. Воронель А.В., Горбунова В.Г., Смирнов В.А.,и др. // Журн. эксперим. и теорет. физики. 1972. Т. 63. С. 965.
  13. Анисимов М.А., Берестов А.Т., Воронов В.П. // Там же. 1979. Т. 76. С. 1661.
  14. Sengers J.V.,Levelt Sengers J.M.H. // Ann. Rev. Phys. Chem. 1986. V. 37. P. 189. https://doi.org/10.1146/annurev.pc.37.100186.001201
  15. Rizi A., Abbaci A. // J. Mol. Liq.2012. V. 171. P. 64. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2012.04.010
  16. Hayes C.E., Carr H.Y. // Phys. Rev. Lett. 1977. V. 39. P. 1558. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.39.1558
  17. LentiniE., Vicentini-Missoni M. // J. Chem. Phys. 1973. V.58. P. 91. https://doi.org/10.1063/1.1678957
  18. Levelt Sengers J.M.H.,Greer W.L., Sengers J.V. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1976. V.5. P. 1. https://doi.org/10.1063/1.555529
  19. Nakata M., Dobashi T., Kuwahara N.,et al // Phys. Rev. A. 1978. V. 18. P. 2683. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.18.2683
  20. Kiselev S.B. // Fluid Phase Equilibr. 1997. V.128 (1–2). P. 1. https://doi.org/10.1016/S0378-3812(96)03173-1
  21. Albright P.C., Edwards T.J., Chen Z.Y., Sengers J.V. // J. Chem. Phys. 1987. V. 87.P. 1717. https://doi.org/10.1063/1.453238
  22. Abdulagatov I.M., Polikhronidi N.G., Batyrova R.G. // J. Chem. Thermodyn. 1994. V. 26. P. 1031. https://doi.org/10.1006/jcht.1994.1121
  23. Kiselev S.B., Kulikov V.D. // Int. J. Thermophys. 1997. V.18. P. 1143. https://doi.org/10.1007/BF02575254
  24. Levelt Sengers J.M.H., Straub J., Vicentini-Missoni M. // J. Chem.Phys. 1971. V. 54. P. 5034. https://doi.org/10.1063/1.1674794
  25. Анисимов М.А., Рабинович В.А., Сычев В.В.Термодинамика критического состояния индивидуальных веществ. М.:Энергоиздат, 1990. 190 с.
  26. Ochkov V.F., Rykov V.A., Rykov S.V.,etal. // J. Phys.: Conf. Ser. 2018. V. 946.P. 012119. https://doi.org/10.1088/1742-6596/946/1/012119
  27. Ustjuzhanin E.E., Ochkov V.F., Znamensky V.E.,et al. // Ibid. 2017. V. 891. P. 012346. https://doi.org/10.1088/1742-6596/891/1/012346
  28. Kostrowicka Wyczalkowska A., AbdulkadirovaKh.S., Anisimov M.A., Sengers J.V. // J. Chem. Phys.2000. V. 113. P. 4985. https://doi.org/10.1063/1.1289244
  29. Polikhronidi N.G., Abdulagatov I.M.,Magee J.W., Stepanov G.V. // Int. J. Thermophys. 2002. V.23. P. 745. https://doi.org/10.1023/A:1015403104280
  30. Anisimov M.A., Sengers J.V., Levelt Sengers J.M.H. // Aqueous Systems at Elevated Temperatures and Pressures.2004. P. 29. https://doi.org/10.1016/B978-012544461-3/50003-X
  31. Nowak P., Kleinrahm R., Wagner W. // J. Chem. Thermodyn. 1996. V. 28. P. 1441. https://doi.org/10.1006/jcht.1996.0126
  32. Kleinrahm R., Wagner W. // J. Chem. Thermodyn. 1986. V.18. P. 739. https://doi.org/10.1016/0021-9614(86)90108-4
  33. Sakonidou E.P., van den Berg H.R., ten Seldam C.A., Sengers J.V. // J. Chem. Phys. 1996. V.105. P. 10535. https://doi.org/10.1063/1.472943
  34. Kiselev S.B., Sengers J.V. // Int.J. Thermophys. 1993. V. 14. P. 1. https://doi.org/10.1007/BF00522658
  35. Bucker D.,Wagner W. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2006. V.35. P. 205. https://doi.org/10.1063/1.1859286
  36. Кудрявцева И.В., Рыков С.В.,Рыков В.А. и др. // Вестн. Междунар. академиихолода. 2021. № 2(79). С. 98. https://doi.org/10.17586/1606-4313-2021-20-2-98-104
  37. Рыков С.В., Кудрявцева И.В.,Рыков С.А. // Журнал физ химии. 2023. Т. 97.С. 1561. https://doi.org/10.31857/S0044453723110286 [Rykov S.V., Kudryavtseva I.V., Rykov S.A. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2023. V. 97. P. 2367. https://doi.org/10.1134/S0036024423110286]
  38. Kiselev S.B., Rainwater J.C. //Fluid Phase Equilib. 1997. V. 141. P. 129. https://doi.org/10.1016/S0378-3812(97)00207-0
  39. Edison T.A., Sengers J.V. // Int. J. Refrig.1999. V. 22. P. 365. https://doi.org/10.1016/S0140-7007(99)00003-1
  40. Rykov S.V., Kudryavtseva I.V. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2024. V. 98. P. 363. https://doi.org/10.1134/S0036024424030245
  41. Иванов Д.Ю. // Докл. Академии наук.2007. Т. 415. № 3. С. 330. [Ivanov D. Yu. // Dokl. Phys. 2007. V. 52. P. 380–383. https://doi.org/10.1134/S1028335807070099]
  42. Рыков С.В., Кудрявцева И.В. // Журн. физ. химии. 2022.Т. 96. С. 1421. https://doi.org/10.31857/S0044453722100272 [Rykov S.V., Kudryavtseva I.V. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2022. V. 96. P. 2098. https://doi.org/10.1134/S0036024422100272]
  43. Безверхий П.П., Мартынец В.Г., Матизен Э.В. // Журн. эксперим.и теорет. физики. 2007. Т. 132. С. 162.[Bezverkhy P.P., Martynets V.G., Matizen E.V. // J. Exp. Theor.Phys. 2007. V. 105. P. 142. https://doi.org/10.1134/S1063776107070308]
  44. Rykov S.V., Kudryavtseva I.V., Rykov V.A., Ustyuzhanin E.E. // J. Phys.: Conf. Ser.2019. V. 1147. P. 012018. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1147/1/012018
  45. Безверхий П.П., Мацкевич Н.И. // Журн. физ. химии. 2024. Т. 98. С. 16. https://doi.org/10.31857/S0044453724010036 [Bezverkhii P.P., Matskevich N.I. //Russ. J. Phys. Chem. A. 2024. V. 98. P. 14. https://doi.org/10.1134/S0036024424010047]
  46. Span R., Wagner W. // J. Phys. Chem. Ref.Data. 1996. V. 25. P. 1509. https://doi.org/10.1063/1.555991
  47. Kudryavtseva I.V., Rykov S.V. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2024. V. 98.P. 2461.
  48. Rykov S.V., Popov P.V., Kudryavtseva I.V., Rykov V.A. // Meas. Tech. 2024. V. 66. P. 765. https://doi.org/10.1007/s11018-024-02290-5
  49. Устюжанин Е.Е., Очков В.Ф., Рыков В.А., и др. // Теплофизикаи аэромеханика. 2023. Т. 30. С. 591. [Ustyuzhanin E.E., Ochkov V.F., Rykov V.A.,et al // Thermophys. Aeromech. 2023. Т. 30. № 3.С. 557. https://doi.org/10.1134/S0869864323030149]
  50. Рыков С.В., Кудрявцева И.В., Рыков В.А.,и др. // Теплоэнергетика. 2024. № 3. С. 72. https://doi.org/10.56304/S004036362403007X [Rykov S.V., Kudryavtseva I.V., Rykov V.A., et al. //Therm. Eng. 2024. V. 71. P. 251–263. https://doi.org/10.1134/S0040601524030078]
  51. Кудрявцева И.В., Рыков С.В., Рыков В.А., Устюжанин Е.Е. // Теплофизика высоких температур. 2023. Т. 61.С. 514. https://doi.org/10.31857/S0040364423030158 [Kudryavtseva I.V., Rykov S.V., Rykov V.A., Ustyuzhanin E.E. // HighTemp. 2023. V. 61. P. 475. https://doi.org/10.1134/S0018151X23030136]
  52. Zhou Z., Cai J., Hu Y. // MolecularPhysics. 2022. V. 120. P. e1987541. https://doi.org/10.1080/00268976.2021.1987541
  53. Малышев В.Л.,Моисеева Е.Ф. // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефтии нефтепродуктов. 2021. № . 6 (134). С. 9. [Malyshev V.L., Moiseeva E.F. // Problems of Gathering, Treatment and Transportationof Oil and Oil Products. 2021. V. 6 (134). Р. 9.] https://doi.org/10.17122/ntj-oil-2021-6-9-18.
  54. Rowland D., Hughes Th.J., May E.F. //J. Chem. Eng. Data. 2017. V. 62. P. 2799. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jced.7b00122
  55. Колобаев В.А., Рыков С.В., Кудрявцева И.В., и др. // Измерительнаятехника. 2022. Т. 11. С. 9. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-11-9-16 [Kolobaev V.A., Rykov S.V., Kudryavtseva I.V.,et al // Meas. Tech. 2023. V. 65. P. 793. https://doi.org/10.1007/s11018-023-02153-5]
  56. Lemmon E.W., Span R. // J. Chem. Eng.Data. 2006. V. 51. P. 785. https://doi.org/10.1021/je050186n
  57. Smukala J., Span R.,Wagner W. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2000.V. 29(5). P. 1053. https://doi.org/10.1063/1.1329318.
  58. Yang S., Tian J., Jiang H. // Fluid Phase Equilib. 2020. V. 509. P. 112459. https://doi.org/10.1016/j.fluid.2020.112459
  59. Setzmann U., Wagner W. // J. Phys. Chem. Ref.Data. 1991. V. 20. P. 1061. https://doi.org/10.1063/1.555898
  60. Span R., Wagner W. // Int. J. Thermophys. 2003. V. 24.P. 41. https://doi.org/10.1023/A:1022310214958
  61. Buecker D., WagnerW. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2006. V.35(2). P. 929. https://doi.org/10.1063/1.1901687
  62. Gao K., Wu J., Bell I.H.,et al // Ibid. 2023. V. 52. P. 013102. https://doi.org/10.1063/5.0128269
  63. Хайрулин Р.А., Станкус С.В. // Журн. физ. химии. 2021.Т. 95. С. 529. https://doi.org/10.31857/S0044453721040117 [Khairulin R.A., Stankus S.V. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2021.V. 95. P. 677. https://doi.org/10.1134/S0036024421040117]
  64. Форсайт Дж., Малькольм Н., Моулер К.Машинные методы математических вычислений.М.: Мир, 1980. 280 с.
  65. Nelson W.M., Tebbal Z., NaidooP.,et al. // Fluid Phase Equilib. 2016. V. 408.P. 33. https://doi.org/10.1016/j.fluid.2015.07.054
  66. Рыков С.В., Попов П.В., Кудрявцева И.В., Рыков В.А. // Измерительная техника. 2024. Т. 73(7). С. 23. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2024-7-23-34
  67. Ortiz Vega D.O., Hall K.R., Holste J.C., et al.(2023)An Equation of State for the Thermodynamic Properties of Helium.(National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD), NIST InternalReport (IR) NIST IR8474. https://doi.org/10.6028/NIST.IR.8474

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».