An Analytical Evaluation of The Second Virial Coefficient and The First Order Quantum Correction to The Second Virial Coefficient Using The Morse Potential

Termodinamik parametrelerin geniş aralıklarında geçerli olan virial hal denklemi virial katsayıları vasıtasıyla moleküller arası etkileşim potansiyeli modellerinin kullanımına olanak sağlamasıyla termodinamik özelliklerin elde edilmesinde kolaylık sağlar. Bu amaç doğrultusunda, Morse potansiyeli kullanılarak İkinci Virial Katsayısı (İVK) ifadesi için analitik bir formül elde edildi ve hiçbir parametre kısıtlaması olmadan güvenilir çözümler sunan bu analitik ifade,Si,Zn,H_2,N_2,O_2,NO,CO, He,Ne,Ar,Kr, Xe gaz ve plazmalarının nötral atomlarının İVK ve N_2,Ar ve Zn gazlarının ses hızı hesaplamalarında kullanıldı. Düşük sıcaklıklarda ise İVK için birinci derece kuantum düzeltme ifadesi Morse potansiyeli kullanılarak analitik olarak hesaplandı ve soygazlardan He,Ne,Ar,Kr,Xe atomlarına ve ayrıca CH4, CO_2,N_2 molekülleri için uygulandı. Bilindiği kadarıyla, bazı yaklaşık yöntemler dışında, bu çalışma İVK'nın quantum düzeltme hesaplamaları için Morse potansiyeli kullanılarak oluşturulan literatürdeki ilk analitik metoddur ve parametrelerin tüm değerlerinde geçerli olduğu belirlenmiştir. Morse potansiyeli ile elde edilen İVK kuantum düzeltme ifadesi sonuçları literatürden Lennard- Jones (12-6) kullanılan sonuçlarla karşılaştırıldı ve araştırılan sıcaklık aralığının yüksek sıcaklıklarında uyum gözlemlendi.