О методах расчета термодинамических свойств жидкостей в молекулярно-динамических экспериментах

Проведено сравнение различных методов расчета термодинамических свойств жидкостей методом молекулярной динамики. Рассматривается метод микроканонического ансамбля, позволяющий получать соотношения между любой термодинамической величиной и средними от функций динамических переменных в молекулярно-динамических экспериментах. Введено понятие неопределенности молекулярно-динамических расчетов, которое связано с конечным числом частиц в системе. Приведены оценки этой величины для экспериментов с различным числом частиц $N=64,108,256$. Показано, что неопределенность $\Delta$ с ростом $N$ убывает как $\sim1/N$. Для иллюстрации возможностей метода микроканонического ансамбля в статье приведены результаты молекулярно-динамических расчетов давления $p$, теплоемкости $c_v$ и $c_p$ , сжимаемости $\beta_S$ и $\beta_T$ от температуры $T$ и плотности $\rho$ жидкости с потенциалом взаимодействия Леннарда–Джонса ($12$–$6$), которые сравниваются с данными, полученными независимо по уравнению состояния.