Simulações entrópicas do modelo de Bell-Lavis para a água
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFG |
Texto Completo: | http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/10770 |
Resumo: | In this work we used the entropic sample simulation to study the Bell-Lavis model for the liquid water. We estimed the joint density of states with which we obtain the average of the termodynamic properties of the energy, specific heat, density of particles, hydrogen bond energies, and the susceptibility of the density of particles to many values of the constants H and μ. Through of the analyze of this quantities we determined the possible ground states and the values for H and μ for which happen the transition between the ground states. We observe that for H = 1, 0 and 0, 0 < μ < 0, 5 the density of particles shows a maximum associated to transition from a configuration of low density to a configuration of high density. In this range the specific heat show two maxima, the first associated to maximum in the density, and do not shows finite size effects , and the second a transition order disorder. For 0.5 < μ < 1.5 we have only one maximum for the specific heat which is the fusion of the two before. We performed a finite size scaling study for μ = 1, 0 observing the thermodynamic quantities that characterize a second order fase transition and we found a critical temperature Tc = 0, 510718(49), while when observing the thermodynamic quantities that characterize a first order fase transition we obtain Tc = 0, 564520(37). Such results indicate the presence of two orders of phase transitions at very close temperatures. For understand the behavior we analise the order parameter to the one dimensional Ising model and conclude that the right choice of the order parameter for the model is decisive to visualize the phase transition. For the Bell-Lavis model the choice of this parameter is yet a challenge to be overcome. |
id |
UFG-2_cc646e2cea881e0cc771030a93e1e857 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/10770 |
network_acronym_str |
UFG-2 |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFG |
repository_id_str |
|
spelling |
Caparica, Álvaro de Almeidahttp://lattes.cnpq.br/4726638254587108Caparica, Álvaro de AlmeidaRabelo, José Nicodemos TeixeiraBakuzis, Andris FigueiroaChahine, JorgeBarbosa, Marco Aurélio Alveshttp://lattes.cnpq.br/4466090943358658Ferreira, Lucas de Souza2020-09-21T11:09:07Z2020-09-21T11:09:07Z2020-04-07FERREIRA, L. S. Simulações entrópicas do modelo de Bell-Lavis para a água. 2020. 106 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2020.http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/10770In this work we used the entropic sample simulation to study the Bell-Lavis model for the liquid water. We estimed the joint density of states with which we obtain the average of the termodynamic properties of the energy, specific heat, density of particles, hydrogen bond energies, and the susceptibility of the density of particles to many values of the constants H and μ. Through of the analyze of this quantities we determined the possible ground states and the values for H and μ for which happen the transition between the ground states. We observe that for H = 1, 0 and 0, 0 < μ < 0, 5 the density of particles shows a maximum associated to transition from a configuration of low density to a configuration of high density. In this range the specific heat show two maxima, the first associated to maximum in the density, and do not shows finite size effects , and the second a transition order disorder. For 0.5 < μ < 1.5 we have only one maximum for the specific heat which is the fusion of the two before. We performed a finite size scaling study for μ = 1, 0 observing the thermodynamic quantities that characterize a second order fase transition and we found a critical temperature Tc = 0, 510718(49), while when observing the thermodynamic quantities that characterize a first order fase transition we obtain Tc = 0, 564520(37). Such results indicate the presence of two orders of phase transitions at very close temperatures. For understand the behavior we analise the order parameter to the one dimensional Ising model and conclude that the right choice of the order parameter for the model is decisive to visualize the phase transition. For the Bell-Lavis model the choice of this parameter is yet a challenge to be overcome.Neste trabalho usamos a simulação entrópica para estudar o modelo de Bell-Lavis para água. Estimamos a densidade de estados conjunta com a qual obtivemos as médias das propriedades termodinâmicas energia, calor específico, densidade de partículas, energia de ligação de hidrogênio e a susceptibilidade da densidade de partículas para vários valores das constantes H e μ. Através da análise dessas grandezas determinamos os possíveis estados fundamentais e os valores de H e μ para os quais ocorre transição entre os estados fundamentais. Observamos que para H = 1, 0 e 0, 0 < μ < 0, 5 a densidade de partículas apresenta um máximo que está associado à transição de uma configuração de baixa densidade para a configuração de alta densidade. Nesse intervalo o calor específico apresenta dois máximos, o primeiro está associado ao máximo na densidade, e não apresenta efeito de tamanho finito, e o segundo a uma transição ordem-desordem. Para 0, 5 < μ < 1, 5 os dois máximos do calor específico se fundem. Fazendo um estudo de tamanho finito para μ = 1, 0 observando grandezas que caracterizam uma transição de segunda ordem encontramos uma temperatura crítica Tc = 0, 510718(49) e quando observamos o cumulante de energia de quarta ordem, conhecido por revelar transição de primeira ordem, obtemos Tc = 0, 564520(37). Tais resultados sugerem a presença de duas ordens de transição de fase a temperaturas próximas. Para entender esse comportamento analisamos o comportamento do parâmetro de ordem para o modelo de Ising em uma dimensão e concluímos que a escolha correta do parâmetro de ordem é crucial para a visualização de uma transição de fase. Para o modelo de Bell-Lavis a escolha de tal parâmetro ainda é um desafio a ser superado, devido ao grande número de configurações existentes para a fase de alta densidade.Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2020-09-21T02:09:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese - Lucas de Souza Ferreira - 2020.pdf: 6914078 bytes, checksum: eb0eae6b49a20d1b0e7e9a048a70f259 (MD5)Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2020-09-21T11:09:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese - Lucas de Souza Ferreira - 2020.pdf: 6914078 bytes, checksum: eb0eae6b49a20d1b0e7e9a048a70f259 (MD5)Made available in DSpace on 2020-09-21T11:09:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese - Lucas de Souza Ferreira - 2020.pdf: 6914078 bytes, checksum: eb0eae6b49a20d1b0e7e9a048a70f259 (MD5) Previous issue date: 2020-04-07Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal de GoiásPrograma de Pós-graduação em Fisica (IF)UFGBrasilInstituto de Física - IF (RG)Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessModelo de Bell-LavisSimulações entrópicasModelo de IsingTransições de fasePhase transitionBell-Lavis modelEntropic simulationIsing modelCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICASimulações entrópicas do modelo de Bell-Lavis para a águaEntropic simulations for Bell-Lavis model for waterinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis54500500500500251851reponame:Repositório Institucional da UFGinstname:Universidade Federal de Goiás (UFG)instacron:UFGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/dea261eb-2d34-486a-844f-86c84963744a/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/bcfd2f53-052f-4a3c-82e4-9a6c28eee2f5/downloade39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52ORIGINALTese - Lucas de Souza Ferreira - 2020.pdfTese - Lucas de Souza Ferreira - 2020.pdfapplication/pdf6914078http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/2a4ab9e9-59c9-4037-884b-47d5a5b75343/downloadeb0eae6b49a20d1b0e7e9a048a70f259MD53tede/107702020-09-21 08:09:08.608http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.bc.ufg.br:tede/10770http://repositorio.bc.ufg.br/tedeRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.bc.ufg.br/oai/requesttasesdissertacoes.bc@ufg.bropendoar:2020-09-21T11:09:08Repositório Institucional da UFG - Universidade Federal de Goiás (UFG)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 |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Simulações entrópicas do modelo de Bell-Lavis para a água |
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv |
Entropic simulations for Bell-Lavis model for water |
title |
Simulações entrópicas do modelo de Bell-Lavis para a água |
spellingShingle |
Simulações entrópicas do modelo de Bell-Lavis para a água Ferreira, Lucas de Souza Modelo de Bell-Lavis Simulações entrópicas Modelo de Ising Transições de fase Phase transition Bell-Lavis model Entropic simulation Ising model CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
title_short |
Simulações entrópicas do modelo de Bell-Lavis para a água |
title_full |
Simulações entrópicas do modelo de Bell-Lavis para a água |
title_fullStr |
Simulações entrópicas do modelo de Bell-Lavis para a água |
title_full_unstemmed |
Simulações entrópicas do modelo de Bell-Lavis para a água |
title_sort |
Simulações entrópicas do modelo de Bell-Lavis para a água |
author |
Ferreira, Lucas de Souza |
author_facet |
Ferreira, Lucas de Souza |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Caparica, Álvaro de Almeida |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/4726638254587108 |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Caparica, Álvaro de Almeida |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Rabelo, José Nicodemos Teixeira |
dc.contributor.referee3.fl_str_mv |
Bakuzis, Andris Figueiroa |
dc.contributor.referee4.fl_str_mv |
Chahine, Jorge |
dc.contributor.referee5.fl_str_mv |
Barbosa, Marco Aurélio Alves |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/4466090943358658 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Ferreira, Lucas de Souza |
contributor_str_mv |
Caparica, Álvaro de Almeida Caparica, Álvaro de Almeida Rabelo, José Nicodemos Teixeira Bakuzis, Andris Figueiroa Chahine, Jorge Barbosa, Marco Aurélio Alves |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Modelo de Bell-Lavis Simulações entrópicas Modelo de Ising Transições de fase Phase transition |
topic |
Modelo de Bell-Lavis Simulações entrópicas Modelo de Ising Transições de fase Phase transition Bell-Lavis model Entropic simulation Ising model CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Bell-Lavis model Entropic simulation Ising model |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
description |
In this work we used the entropic sample simulation to study the Bell-Lavis model for the liquid water. We estimed the joint density of states with which we obtain the average of the termodynamic properties of the energy, specific heat, density of particles, hydrogen bond energies, and the susceptibility of the density of particles to many values of the constants H and μ. Through of the analyze of this quantities we determined the possible ground states and the values for H and μ for which happen the transition between the ground states. We observe that for H = 1, 0 and 0, 0 < μ < 0, 5 the density of particles shows a maximum associated to transition from a configuration of low density to a configuration of high density. In this range the specific heat show two maxima, the first associated to maximum in the density, and do not shows finite size effects , and the second a transition order disorder. For 0.5 < μ < 1.5 we have only one maximum for the specific heat which is the fusion of the two before. We performed a finite size scaling study for μ = 1, 0 observing the thermodynamic quantities that characterize a second order fase transition and we found a critical temperature Tc = 0, 510718(49), while when observing the thermodynamic quantities that characterize a first order fase transition we obtain Tc = 0, 564520(37). Such results indicate the presence of two orders of phase transitions at very close temperatures. For understand the behavior we analise the order parameter to the one dimensional Ising model and conclude that the right choice of the order parameter for the model is decisive to visualize the phase transition. For the Bell-Lavis model the choice of this parameter is yet a challenge to be overcome. |
publishDate |
2020 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2020-09-21T11:09:07Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2020-09-21T11:09:07Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2020-04-07 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
FERREIRA, L. S. Simulações entrópicas do modelo de Bell-Lavis para a água. 2020. 106 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2020. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/10770 |
identifier_str_mv |
FERREIRA, L. S. Simulações entrópicas do modelo de Bell-Lavis para a água. 2020. 106 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2020. |
url |
http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/10770 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.program.fl_str_mv |
54 |
dc.relation.confidence.fl_str_mv |
500 500 500 500 |
dc.relation.department.fl_str_mv |
25 |
dc.relation.cnpq.fl_str_mv |
185 |
dc.relation.sponsorship.fl_str_mv |
1 |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Goiás |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-graduação em Fisica (IF) |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFG |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Instituto de Física - IF (RG) |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Goiás |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFG instname:Universidade Federal de Goiás (UFG) instacron:UFG |
instname_str |
Universidade Federal de Goiás (UFG) |
instacron_str |
UFG |
institution |
UFG |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFG |
collection |
Repositório Institucional da UFG |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/dea261eb-2d34-486a-844f-86c84963744a/download http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/bcfd2f53-052f-4a3c-82e4-9a6c28eee2f5/download http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/2a4ab9e9-59c9-4037-884b-47d5a5b75343/download |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 eb0eae6b49a20d1b0e7e9a048a70f259 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFG - Universidade Federal de Goiás (UFG) |
repository.mail.fl_str_mv |
tasesdissertacoes.bc@ufg.br |
_version_ |
1823229556142637056 |