Исследование фазовых переходов с помощью метода Монте-Карло

Предлагается метод Монте-Карло для большого канонического ансамбля, позволяющий теоретически предсказывать фазовые переходы и рассчитывать термодинамические величины в точках фазовых переходов и для однородных фаз. Фазовый переход получается как непосредственное следствие, вытекающее из исходных выражений гиббсовской статистики и конкретного вида сил межмолекулярного взаимодействия. В качестве примера рассмотрен фазовый переход пар–жидкость в инертных газах. Рассчитана зависимость концентрации частиц $n$ от химического потенциала $\mu$ при постоянной температуре $T<T_{\text{кр}}$. В области перехода пар–жидкость получен характерный скачок в плавном ходе изотермы $n(\mu)$. Проводится сравнение с уравнением Ван-дер-Ваальса и с экспериментальными данными.
Обсуждается применение предложенного метода для исследования растворов и химически реагирующих смесей и, в частности, для определения химического равновесия. В качестве примера проведены расчеты ионизационного равновесия в плазме.