Введение к работе
Актуальность проблемы. Вопросы, связанные с вычислением физико-химических характеристик индивидуальных веществ и их смесей, не без основания относят к наиболее актуальным вопросам современной науки. Несмотря на огромные усилия, предпринимаемые в этой области, успехи, достигнутые в ней, следует признать весьма скромными. Такая ситуация объясняется отсутствием строгих, количественных теорий, позволяющих получать путем расчета надежные данные, необходимые для научных и практических целей.
Критический анализ существующих эмпирических и полуэмпирических способов расчета физико-химических характеристик веществ, а также методологическая проработка данного вопроса говорит о том, что в настоящее время, равно как и в будущем, невозможно создать универсальную, строгун, количественную теорию, позволяющую описывать поведение любых систем и любых явлений природы.
Единственный путь, который может вывести науку о вычислениях из своеобразного тупика, связан с созданием феноменологических теорий расчета, построенных лишь для линейных динамических систем.
Целью работы является создание на базе феноменологической теории расчета физико-химических характеристик веществ (ФТВМХВ), предложенной П.Д.Цугачевичем, более общей феноменологической теории линейных динамических систем (ФТДДС) и ее использование для расчетов физико-химических характеристик любых линейных систем.
Научная новизна -работы заключается в том, что ФТЛДС построена на основании уточненной и существенно дополненной аксиоматики ФТВШВ с использованием безразмерных приведенных обобщенных величин, полностью исключающих необходимость учета природы объектов рассматриваемых систем. Это позволяет охватить более широкий круг явлений и процессов, повысить точность расчетов физико-химических характеристик самых различных веществ, находящихся в разных агрегатных состояниях, и выйти за рамки задачи, связанной только с вычислением физико-химических характеристик.
Практическая значимость работы заключается в ее универсальности, простоте формул и высокой точности вычислений. Она представляет интерес для решения прикладных задач, поскольку в широком плане позволяет объединить характеристики самых различных линейных систем. Ее результаты найдут применение в научных исследованиях и в практике: при разработке технологических задач, проектировании, создании технологической аппаратуры и т.д. Результаты данной работы могут быть полезны при чтении спецкурсов и проведении спецсеминаров в высших учебных заведениях.
На защиту выносятся следующие результаты:
1. Разработанная на основании ФТРМХВ ФТЛДС для приве
денных обобщенных величин. Предлагаемая теория, основанная
на строгой аксиоматике, позволяет охватить большой круг
свойств индивидуальных веществ и их смесей, принадлежащих
к самым различным классам и находящихся в разных агрегатных состояниях.
-
Получены расчетные формулы для вычисления физико-химических характеристик для приведенных величин.
-
Получено уравнение состояния реальных линейных динамических систем для приведенных величин, из которого следует уравнение состояния идеальных линейных динамических систем', решение которого, в свою очередь, позволяет получить все известные газовые законы и сделать рад других выводов, имеющих теоретическое и практическое значение.
-
Разработаны способы расчета физико-химических характеристик гетерогенных систем.
-
Разработаны оригинальные способы расчета физико-химических характеристик индивидуальных веществ и их смесей по формулам, вытекающим из ФТЛДС, для приведенных величин с использованием одного и двух экспериментальных значений рассчитываемой величины.
-
Выполнен большой объем вычислений, показывающих, что ФТЛДС имеет важные преимущества по сравнешш с такими известными эмпирическими и полуэмпирическими способами расчета физико-химических характеристик веществ, как способы, основанные на принципе соответственных состояний (ПСС), принципе
аддитивности, представлениях системно-множественной теории и т.д. Преимущества ФТЛДС заключаются прежде всего в простоте, универсальности тех вычислительных приемов, которые предлагает эта теория, в теоретическом обосновании формул, используемых для расчетов, в отсутствии эмпирического подхода к решению задачи о вычислении физико-химических характеристик веществ.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены и получили одобрение на:
-
Заседании Семинара-совещания "Автоматизация и применение микропроцессорной техники и УШ для проведения исследования Физических свойств полимерных материалов" (МГК НТО Машпром. Секция прогнозирования эксплуатационных свойств полимеров. Июнь, 1987г., Москва).
-
Заседании Научного семинара "Химическая связь и физика конденсированных сред" в МШИ под руководством академика АН БССР Сироты Н.Н. (Декабрь, 1987г., Москва).
-
17 Всесоюзной школе-семинаре "Поверхностные явления
в расплавах и дисперсних системах" (Сентябрь, 1988г., Грозный).
-
Научно-теоретической конференции "Проблемы и перспективы применения полимерных материалов в народном хозяйстве дальневосточного региона" (Январь, IS8Sr., Хабаровск).
-
Научном симпозиуме по полимерным композиционным материалам "Новое мышление в применении полимерных композитов на пути в XXI век" (Июнь, 1989г., Москва).
Симпозиум рекомендовал "для научно-обоснованного прогнозирования свойств полимерных композиционных материалов целесообразно разработать и внедрить в заинтересованных организациях методику расчета важнейших физических величин, основанную на феноменологической теории линейных динамических систем".
-
Научном совещании "Прогнозирование свойств веществ и материалов" (Декабрь, 1991г., Москва).
-
Научно-техническом семинаре "Современные методы и приборы неразрушающего контроля на тему "Диагностика, прогнозирование, неразрущакщкй контроль и управление качеством мате-
риалов (Март, 1993г., Москва). , 8. Научно-технической конференции "От фундаментальных исследований до практического внедрения" (Апрель, 1993г., Ыосква).
9. Международной конференции "Колебания и волны в эколо
гии, технологических процессах и диагностике" (Сентябрь,
1993г., Минск).
-
Научном семинаре НГДУ по теплофизике (Май, 1994г., Нижний Новгород).
-
Научном семинаре ЯГШ по теплофизике полимерных материалов (Июнь, 1994г., Ярославль).
-
Семинаре-совещании в НГУ по молекулярной физике (Сентябрь, 1Э94г., Нижний Новгород).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ.
Объем диссертации. Диссертация изложена на 117 страницах машинописного текста, включая 4 рисунка, 25 таблиц, I схему. Список использованной литературы включает НО наименований.
Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из пяти разделов, выводов, заключения и списка использованной литературы.