正烷烃汽液相转变和表面张力密度泛函理论研究

　　

通过将链构象的贡献整合到链状分子的自由能泛函中，构建了一种新的密度泛函理论方法，用于描述正烷烃的热力学性质。在该理论方法中，正烷烃的力场参数直接取自通用的TraPPE联合原子力场，且链段数严格等于正烷烃碳原子数目。结合巨正则方法，计算了化学势、压强随密度的变化，解释了一级相转变如何随体积变化而发生的原因，进而揭示了汽液相转变奇点背后的物理本质。同时，计算了一系列正烷烃（C₂H₆~n-C₁₀H₂₂，n-C₁₂H₂₆）的相共存曲线和汽化焓。此外，基于汽液界面的平衡密度分布，计算了正烷烃在不同温度下的表面张力。将这些计算结果与相应的实验数据进行对比发现，计算得到的平衡液相密度和汽相密度平均误差分别为2.23%和5.30%，汽化焓平均误差为2.06%，汽液表面张力平均误差为2.75%。

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