Аннотация:
Для описания ударного сжатия конденсированного вещества предложено малопараметрическое уравнение состояния вещества в форме Ми–Грюнайзена. Уравнение основывается на постулируемой зависимости коэффициента Грюнайзена от удельного объема и температуры $\Gamma(V,T)$, качественно описывающей сжатие металлических образцов в сильных ударных волнах. По зависимости $\Gamma(V,T)$ c использованием обобщенной формулы для функции Грюнайзена найдена кривая холодного сжатия. Тепловые колебания кристаллической решетки описываются в приближении Дебая. Построенная функция Грюнайзена имеет два свободных параметра. Значения других коэффициентов уравнения состояния определяются по справочным данным для вещества при нормальных условиях, а также из предельных значений в экстремальных условиях. Апробация модели выполнена для меди. Построенное уравнение состояния описывает кривую холодного сжатия, нормальную изотерму, ударную сжимаемость, а также кривые разгрузки меди в диапазонах плотности, давления и внутренней энергии, для которых доступны опытные данные. Выполнены расчеты термодинамических характеристик меди (изоэнтропический модуль объемного сжатия, скорость звука, температура Дебая, теплоемкость, коэффициент линейного расширения, температура плавления). Сравнение с имеющимися на сегодняшний день опытными данными показывает, что построенная модель, несмотря на свою простоту, позволяет единообразно описать большой массив экспериментов в области высоких плотностей энергии.
Ключевые слова:уравнение состояния вещества, металлы, коэффициент Грюнайзена, большие давления и температуры, ударное сжатие, высокая плотность энергии, термодинамические свойства.
УДК:
536.71+532.593:546.3
Поступила в редакцию: 26.04.2017 Исправленный вариант: 23.11.2017