Molecular thermodynamics of complex systems

با پیشرفت علم و فناوری، مواد پیچیده تری مانند مواد متخلخل، مایع یونی، کریستال های مایع، lms نازک و کلوئیدها و غیره در آزمایشگاه ها در حال توسعه هستند. با این حال، تهیه این مواد پیشرفته و استفاده از آنها در مقیاس بزرگ بدون تجربه کاری دشوار است. بنابراین، ترمودینامیک مولکولی، روشی که بر همبستگی و تفسیر خواص ترمودینامیکی انواع مواد در گذشته تأکید داشت، اخیراً برای مطالعه خواص تعادلی مواد پیچیده و ایجاد مدل‌های ترمودینامیکی برای تجزیه و تحلیل فرآیند تکامل مورد استفاده قرار گرفته است. از اجزای آنها، - ساختارها و عملکردها در طول فرآیند آماده سازی. در این جلد، برخی از پیشرفت های مهم در این زمینه، از جنبه های اساسی تا کاربردهای عملی، بررسی شده است. در فصل اول این جلد، پروفسور جیانژونگ وو کاربرد تئوری تابعی چگالی (DFT) را برای مطالعه ساختار و خواص ترمودینامیکی ?uidهای حجیم و ناهمگن ارائه می کند. این فصل یک مرور کلی از مفاهیم اساسی DFT برای سیستم‌های کلاسیک، روابط ریاضی که ریزساختار و توابع همبستگی را به کمیت‌های ترمودینامیکی قابل اندازه‌گیری مرتبط می‌کند، و ارتباط DFT با تئوری‌های حالت مایع مرسوم را ارائه می‌کند. در حالی که برای پداگوژی، بحث به شناسه های ساده یک جزئی محدود می شود، ایده ها و مفاهیم مشابه مستقیماً برای مخلوط ها و سیستم های پلیمری مورد توجه عملی قابل استفاده هستند. این فصل همچنین چند رویکرد نظری برای فرمول‌بندی تابع ترمودینامیکی را پوشش می‌دهد.

With the development of science and technology,more and more complex materials such as porous materials, ion liquid, liquid crystals, thin ?lms and colloids etc. are being developed in laboratories. However, it is dif?cult to prepare these advanced materials and use them on a large scale without some experience. Therefore, mo- cular thermodynamics, a method that laid emphasis on correlating and interpreting the thermodynamic properties of a variety of ?uids in the past, has been recently employed to study the equilibrium properties of complex materials and establish thermodynamic models to analyse the evolution process of their components, - crostructures and functions during the preparation process. In this volume, some important progress in this ?eld, from fundamental aspects to practical applications, is reviewed. In the ?rst chapter of this volume, Prof. Jianzhong Wu presents the application of Density Functional theory (DFT) for the study of the structure and thermodynamic properties of both bulk and inhomogeneous ?uids. This chapter presents a tut- ial overview of the basic concepts of DFT for classical systems, the mathematical relations linking the microstructure and correlation functions to measurable th- modynamic quantities, and the connections of DFT with conventional liquid-state theories. While for pedagogythe discussion is limited to one-componentsimple - ids, similar ideas and concepts are directly applicable to mixtures and polymeric systems of practical concern. This chapter also covers a few theoretical approaches to formulate the thermodynamic functional.