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J. Phys. France
Volume 30, Numéro 2-3, février-mars 1969
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| Page(s) | 221 - 242 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphys:01969003002-3022100 | |
DOI: 10.1051/jphys:01969003002-3022100
Théorie cinétique et évaluation des coefficients de transport thermique dans les liquides et systèmes denses
J. Misguich1, 21 Faculté des Sciences, Université Libre de Bruxelles, Belgique
2 Association Euratom-C.E.A., Département de la Physique du Plasma et de la Fusion Contrôlée, Centre d'Études Nucléaires, B.P. n° 6, 92 -Fontenay-aux-Roses, France
Abstract
Several thermal transport coefficients (shear and bulk viscosity and thermal conductivity) in simple liquids are evaluated in the local equilibrium model proposed by Prigogine, Nicolis and Misguich (PNM). The basic approximation consists in assuming the one-particle distribution function to be in local equilibrium. The transport potential of momentum and energy is then due to the deviation of the two-particle distribution function from its local equilibrium value ; this deviation is evaluated using a simple approximation. The transport coefficients are calculated in the case of a hard sphere potential and in the case of a smooth one. For a 6-12 Lennard-Jones potential modified by a hard core, numerical results for argon, krypton and xenon have been obtained by H. Ted Davis and J. A. Palyvos using the equilibrium radial distribution function previously computed by Kirkwood, Lewinson and Alder. The results show that the local equilibrium approximation gives a quantitative agreement with experiment, which is better than the one obtained by the Rice-Allnatt theory for all the cases studied here.
Résumé
L'étude de certains coefficients de transport thermique (viscosité tangentielle, viscosité de volume et conductibilité thermique) dans les liquides simples est abordée ici suivant le modèle d'équilibre local proposé par Prigogine, Nicolis et Misguich (PNM). L'approximation fondamentale consiste à considérer la fonction de distribution à une particule à l'équilibre local. Le transport potentiel d'impulsion et d'énergie est alors dû à l'écart de la fonction de distribution à deux particules de sa valeur d'équilibre, et cette déviation est évaluée à l'aide d'une approximation simple. Les différents coefficients de transport sont alors calculés dans le cas d'un potentiel de sphères dures et d'un potentiel continu. Pour un potentiel 6-12 de Lennard-Jones, modifié par un coeur dur, les résultats ont été calculés numériquement par H. Ted Davis et J. A. Palyvos dans le cas de l'argon, du krypton et du xénon, à l'aide de la fonction de distribution radiale d'équilibre obtenue par Kirkwood, Lewinson et Alder. La comparaison des résultats obtenus avec les valeurs observées montre que l'approximation d'équilibre local permet d'obtenir un accord quantitatif satisfaisant, supérieur à celui obtenu par la théorie de Rice-Allnatt pour tous les cas envisagés ici.
6620 - Viscosity of liquids; diffusive momentum transport.
6660 - Thermal conduction in nonmetallic liquids.
Key words
kinetic theory -- thermal conductivity of liquids -- viscosity of liquids