Mecánica estadística de fluidos confinados en medios porosos desordenados

Resumen

El trabajo de esta Tesis está enmarcado en el ámbito de la Mecánica Estadística de fluidos confinados en medios porosos desordenados. Se ha realizado el estudio, mediante Teoría de Ecuaciones Integrales extendida, de este caso particular de sistemas parcialmente congelados, haciendo uso del formalismo de la Réplica para poder considerar este tipo de sistemas en los que no hay equilibrado global, sino sólo parcial. En primer lugar, se ha tratado de profundizar en el conocimiento de un modelo ya conocido - el fluido de esferas duras confinado en una matriz de esferas duras - mediante la aplicación de una versión simplificada de la relación de cierre autoconsistente ZSEP (Zero Separation approximation). Esta relación de cierre ha resultado ser esencial en la descripción de sistemas en los que existen correlaciones entre partículas con posiciones coincidentes, como se demuestra en su aplicación al modelo de esferas interpenetrables presentada también en esta Tesis. Por otra parte, se ha extendido el formalismo de la Réplica empleado en el estudio de estos sistemas parcialmente congelados al caso de fluidos moleculares confinados. Se ha introducido el tratamiento explícito de los grados de libertad orientacionales haciendo uso para ello de los desarrollos en armónicos esféricos. El formalismo así extendido se ha aplicado con éxito a la descripción del fluido de moléculas diatómicas duras homonucleares confinado en una matriz de esferas duras. En este sistema podría considerarse como el modelo de referencia en el ámbito de los fluidos moleculares confinados. Algunas propiedades termodinámicas de este fluido molecular han sido también calculadas, teniendo para ello que deducir las expresiones apropiadas para ello. Finalmente, se ha llevado a cabo el estudio del fluido dipolar confinado, pudiendo analizar, además de la estructura microscópica y la termodinámica, las propiedades dieléctricas del mismo. Se han c