Thermal conductivity of highly asymmetric binary mixtures: how important are heat/mass coupling effects?

文献情報

出版日 2014-05-06
DOI 10.1039/C4CP00818A
インパクトファクター 3.676
著者

Jeff Armstrong, Fernando Bresme


原文を見る

要旨

The coupling of mass and heat fluxes is responsible for the Soret effect in fluid mixtures containing particles of dissimilar mass and/or size. We investigate using equilibrium and non-equilibrium molecular dynamics simulations the relevance of these coupling effects in determining the thermal transport in fluids consisting of binary mixtures where the individual components feature significant mass, 1 : 8, or size, 1 : 3, asymmetries. We quantify the thermal transport by using both boundary driven molecular dynamics simulations (NEMD) and the equilibrium Green–Kubo (GK) approach and investigate the impact of different heat flux definitions, relevant in kinetic theory and experiments, in the quantification of the thermal conductivity. We find that the thermal conductivities obtained from the different definitions agree within numerical accuracy, suggesting that the Soret coefficient does not lead to significant changes in the thermal conduction, even for the large asymmetries considered here, which lead to significant Soret coefficients (∼10−2 K−1). The asymmetry in size and mass introduces large differences in the specific enthalpy of the individual components that must be carefully considered to compute accurate thermal conductivities using the GK approach. Neglecting the enthalpic contributions, results in large overestimations of the thermal conductivity, typically between 20% and 50%. Further, we quantify the time dependent behavior of the internal energy and mass flux correlation functions and propose a microscopic mechanism for the heat transport in these asymmetric mixtures.

関連文献

Direct observation of stepwise intermolecular proton and hydrogen transfer between alcohols and the triplet state of 4-nitro-1-naphthol

Fengjin Zhang, Di Zhang, Yong Du, Peipei Jin, Yanying Zhao, Xuming Zheng, Jiadan Xue

2018-04-17 Paper

DOI: 10.1039/C8CP00484F

Ultrafast stimulated emission of nitrophenolates in organic and aqueous solutions

N. C. Michenfelder, H. A. Ernst, C. Schweigert, M. Olzmann, A.-N. Unterreiner

2018-01-10 Paper

DOI: 10.1039/C7CP07774B

Dissociative electron attachment and electronic excitation in Fe(CO)5

M. Allan, M. Lacko, P. Papp, Š. Matejčík, M. Zlatar, I. I. Fabrikant, J. Kočišek, J. Fedor

2018-04-03 Paper

DOI: 10.1039/C8CP01387J

The surprisingly high ligation energy of CO to ruthenium porphyrins

Niloufar Shafizadeh, Séverine Boyé-Péronne, Satchin Soorkia, Barbara K. Cunha de Miranda, Gustavo A. Garcia, Laurent Nahon, Shufeng Chen, Aurélien de la Lande, Lionel Poisson, Benoît Soep

2018-04-03 Paper

DOI: 10.1039/C8CP01190G

Electronic and optical properties of boron phosphide/blue phosphorus heterostructures

Yesim Mogulkoc, Aybey Mogulkoc, Bora Alkan

2018-04-20 Paper

DOI: 10.1039/C8CP00994E

Defects and impurities induced structural and electronic changes in pyrite CoS2: first principles studies

Shengwen Li, Yanning Zhang, Xiaobin Niu

2018-03-28 Paper

DOI: 10.1039/C8CP00443A

Anharmonicity in a double hydrogen transfer reaction studied in a single porphycene molecule on a Cu(110) surface

S. Liu, D. Baugh, K. Motobayashi, X. Zhao, S. Gawinkowski, L. Grill, M. Persson, T. Kumagai

2018-03-29 Paper

DOI: 10.1039/C8CP00178B

Ab initio calculations and kinetic modeling of thermal conversion of methyl chloride: implications for gasification of biomass

Morten Lund Rasmussen, Hamid Hashemi, Hao Wu, Peter Glarborg, Matteo Pelucchi, Tiziano Faravelli, Paul Marshall

2018-01-18 Paper

DOI: 10.1039/C7CP07552A

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-ヒドロキシ-5-ニトロベンジンブロモイドの代替品はありますか?

2-ヒドロキシ-5-ニトロベンジンブロモイドは特定の化学反応に適しているため、代替品は限られています。しかし、同様の構造を持つ2-ヒドロキシ-4-ニトロベンジン...

772-33-82-(Bromomethyl)-4-ni...
化合物よくある質問

N-(2-ブロモフェニル)-1-チロール-3-オキソ-3-(ピペリジニル)プロペン-2-イル)ベンゼンアミドを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

N-(2-ブロモフェニル)-1-チロール-3-オキソ-3-(ピペリジニル)プロペン-2-イル)ベンゼンアミドは有毒で、皮膚や粘膜に刺激を与える可能性があります。...

1800044-77-2N-[(1Z)-1-(2-Bromoph...
化合物よくある質問

1,3プロパンジオール,2-[2-(2アミノ-6クロロ-9Hピリミジン-9-イル)エチル-1,1,2,2-D4]-2,3-ジアセタートの市場動向や研究トレンドはどうですか?

この化合物は、新規治療薬の開発に注目されています。市場では、その有効性と安全性が評価され、研究分野では、分子生物学と医薬化学の新たな発見が期待されています。

1020718-81-31,3-Propanediol, 2-[...
化合物よくある質問

安息香の代替品はありますか?

安息香の代替品としては、フェノール、アロマターゼ阻害剤などが考えられます。しかし、使用目的により適切な代替品は異なります。

579-44-2Ethanone, 2-hydroxy-...
化合物よくある質問

Succinimidyl-alanyl-phenylalanyl-prolyl-phenylalanine 4-nitroanilide はどの業界で使用されていますか?

Succinimidyl-alanyl-phenylalanyl-prolyl-phenylalanine 4-nitroanilide は主に医薬品開発やポ...

128802-73-3succinimidyl-alanyl-...
化合物よくある質問

メチル6-アミノ-5-クロロピリジン-2-カーボイル酸について、適用される法規ガイドラインは何ですか?

メチル6-アミノ-5-クロロピリジン-2-カーボイル酸(CAS番号: 1256794-05-4)の使用には、GHS( Globally Harmonized S...

1256794-05-4Methyl 6-amino-5-chl...
化合物よくある質問

エチル4-(シクロ Pentagonyl)アミノ-2-メチル硫化基ピリミジン-5-カルボキシレートを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

取り扱いには、耐薬品性の容器を使用し、通気性の良い場所で操作することを推奨します。漏れ時は、SDS(安全データシート)を参照して適切な措置を取ること。手洗いと洗...

211245-62-4ethyl 4-(cyclopentyl...
化合物よくある質問

(S)-3-ベンZYルピペリジン塩酸塩とは何ですか?

(S)-3-ベンZYルピペリジン塩酸塩は、CAS番号1258940-00-9で表される化合物です。これは、(S)-3-苯基哌啶的盐酸盐であり、主に医薬品の原料と...

1258940-00-9(S)-3-Phenylpiperidi...
化合物よくある質問

3,5-二甲基金剛胺の主な用途は何ですか?

3,5-二甲基金剛胺は、主に医薬品の原料として使用され、また抗うつ薬や抗アルツハイマー薬の開発に利用されます。さらに、化粧品や食品添加物の製造でも重要な役割を果...

19988-45-52-(2,3-Dihydroxyphen...
化合物よくある質問

ビス(4-メチル-2-ペンチル)フェニルカルボン酸エステルの代替品はありますか?

ビス(4-メチル-2-ペンチル)フェニルカルボン酸エステル (CAS番号: 1398066-13-1) の代替品には、ビス(2-エチルヘキシル)フェノールカルボ...

1398066-13-1Bis(4-methyl-2-penty...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。