ANÁLISE DA ANOMALIA NA DENSIDADE EM UMA SOLUÇÃO

Resumo

Este trabalho é resultado da pesquisa desenvolvida na realização do projeto intitulado "Anomalias Termodinâmicas, Dinâmicas e Estrutural em potenciais contínuos". Durante a realização da pesquisa, estamos analisando a anomalia na densidade, utilizando o método de Dinâmica Molecular no ensemble NVT e controlando a temperatura através do termostato de Nosé-Hoover. O qual traz uma vantagem para este tipo de sistema, pois trata-se de um método determinístico. A Dinâmica Molecular é um método de simulação que calcula a movimentação das moléculas individuais -- as posições e momentos das partículas são descritas pelas equações de Newton. Construímos um sistema contendo dois tipos de partículas, água e silício, ambas as partículas apresentam anomalias na densidade. Quando realizado a mistura, o silício tem a função de soluto e a água tem a função de solvente, formando uma mistura heterogênea. O potencial de interação entre as partículas de água e as partículas de silício é um potencial contínuo efetivo de duas escalas. Tal potencial proporciona uma anomalia na densidade quando as partículas são analisadas com uma solução pura. Já o potencial de interação entre as partículas de água e de silício é o potencial contínuo efetivo de uma escala, chamado de potencial Lennard-Jones. Este tipo de potencial não proporciona uma competição entre as escalas, a qual proporcionando duas estruturas de densidade. Logo, o potencial de Lennard-Jones não apresenta anomalia na densidade. Para verificar a existência das anomalias na solução heterogênea, água-silício, utilizamos duas técnicas: a função da distribuição radial e o diagrama de fase pressão-temperatura. Após um diagnóstico realizado neste trabalho podemos dizer que ambas as técnicas de análise de dados da Dinâmica Molecular são eficientes em mostrar a existência ou não da anomalia na densidade da solução. Ambas as técnicas demonstram coerência nos resultados obtidos.