Relaxation of translational energy in binary mixtures of dense hard sphere systems

Authors


Abstract

Starting from the Enskog equation we derive an analytical equation for the relaxation time necessary for the equilibration between translational energies of the components in a dense binary mixture of hard spheres. Also we give an expression for the collision number describing the average number of collisions of one particle during the relaxation time. The analytical expressions are verified by molecular dynamics simulations for various values of the packing fraction. The results are shown to be valid even for very dense systems, i.e. for liquids in the ranges of density corresponding to the freezing point.

Abstract

Ausgehend von der Enskoggleichung wird ein analytischer Ausdruck für die Relaxationszeit hergeleitet, die für den Ausgleich der Translationsenergien der Komponenten eines binären Hartkugelgemischs hoher Dichte nötig ist. Auch ein Ausdruck für die mittlere Zahl der Stöße eines Teilchens während dieser Relaxationszeit wird angegeben. Die analytischen Resultate werden durch molekulardynamische Simulationsrechnungen verifiziert. Es zeigt sich, daß die Ergebnisse bis in den Bereich des Phasenüberganges zum Festkörper gültig sind.

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