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液体 - 维基百科,自由的百科全书

液体えきたい

よう於敘じゅつ物質ぶっしつ階段かいだん(P515)

液体えきたい英語えいごLiquidこれもの质的四个基本状态これいち(其它じょう态有固体こたい气体とう离子たい),ぼつゆう固定こていてき形状けいじょうただしゆう一定いっていたい积,具有ぐゆううつりあずか转动とう运动せい液体えきたいよし分子ぶんし间作ようりょく结合ざい一起的微小振动粒子(れい原子げんし分子ぶんし)组成。みず地球ちきゅううえさいつね见的液体えきたい气体いち样,液体えきたい以流动,以容纳于かく种形じょうてき容器ようきゆう些液たい不易ふえき压缩,而有些则以被压缩。气体不同ふどうてき液体えきたい不能ふのう散布さんぷ满整个容,而是ゆうしょう固定こていてき密度みつど液体えきたいてき一个与众不同的属性是表面张力,它可以导致ひた润现ぞう

液体えきたい形状けいじょうのう受容じゅよう形状けいじょうかげ响。
气体、液体えきたい固体こたいよしじょう而下):不同ふどうてき分子ぶんし排列はいれつ结构。

液体えきたいてき密度みつど通常つうじょう接近せっきん于固たい,而远だい于气たいよし此,液体えきたい固体こたい归为凝聚ぎょうしゅう态物质。另一方面ほうめん液体えきたい气体以流动,しょう流体りゅうたい。虽然えき态水ざい地球ちきゅうじょう很丰とみただしざいやめ知的ちてき宇宙うちゅうちゅうえき态并さいつね见的ぶつ态。よし液体えきたいてき存在そんざい需要じゅようしょう对较窄的温度おんど压强范围。宇宙うちゅうちゅうさいつね见的ぶつ态是气体(如星际云气)かずひとし离子たい(如恒星こうせいなか)。

簡介

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一箱熱水中加入冷水的熱顯像圖,以看いたねつすい冷水れいすい相互そうごてき流動りゅうどう

液體えきたい物質ぶっしつてきよん基本きほん狀態じょうたいこれいち,其它基本きほん狀態じょうたいため固體こたい氣體きたいでん漿體あずか固體こたい不同ふどうてき液体えきたいぞく于流たい液體えきたいちゅうてき分子ぶんし自由じゆう較高,移動いどうざい固體こたいちゅう使つかい分子ぶんし固定こてい動的どうてきりょくざい液體えきたいちゅうただ暫時ざんじせいてきいん液體えきたい流動りゅうどう

液體えきたい和氣わきたい一樣都有流體的特質。液體えきたいぼつゆう一定いっていてき形狀けいじょうかいじゅんちょ容器ようきてき外形がいけい改變かいへんわかざい密封みっぷう容器ようきちゅう容器ようきごと表面ひょうめん都會とかい受到しょうどうてきあつきょう液體えきたい和氣わきたい也有やゆう不同ふどうしょ氣體きたい一定可以和另一氣體均勻混合,液體えきたいそくしかりょうたね液體えきたいれい如水にょすい可能かのう無法むほうひとし混合こんごう液體えきたい也不かいはま滿まん容器ようきちゅう所有しょゆうてき空間くうかんかいさんせい液體えきたい本身ほんみてき表面ひょうめんじょ受到だかあつ壓縮あっしゅく液體えきたい壓縮あっしゅくてき體積たいせき變化へんかだいいん液體えきたい適用てきようざいぞう水力すいりょくがくてき應用おうようちゅう

液體えきたいてき粒子りゅうし結合けつごうてき非常ひじょう牢固ろうこただし剛性ごうせい結合けつごう粒子りゅうしあいだゆう一定的自由度可以移動。溫度おんどじょうます分子ぶんしてき振動しんどう增加ぞうか使つかい得分とくぶんあいだてき距離きょり也會增加ぞうかとう液體えきたいてき溫度おんど到達とうたつ沸點ふってん分子ぶんしあいだてき內聚りょく消失しょうしついん液體えきたいかい轉變てんぺんため氣體きたいじょ出現しゅつげん過熱かねつじょうがた)。とう溫度おんど下降かこう分子ぶんしあいだてき距離きょり減少げんしょうとう溫度おんどていいた凝固ぎょうこてんとき分子ぶんしかい排列はいれつなりいちしゅ特殊とくしゅてき形式けいしきしょうため結晶けっしょう,而分あいだてき內聚りょく越來ごえくえつきょう液體えきたいかい轉變てんぺんため固體こたいじょ出現しゅつげんひやじょうがた)。

舉例

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常温じょうおんつね压下,ただゆう2种元素げんそ单质ていえき态:。另有4种元素げんそ单质熔点りゃくだか室温しつおん(其推測すいそくてき熔点だか室温しつおん)、(熔点28.44 °C)、(熔点29.7646 °C)(熔点39.31 °C)[1]室温しつおん为液态的合金ごうきん包括ほうかつ钠钾合金ごうきんえき熔化てき镓铟锡合きん,及一些汞合きん

常温じょうおんてい液体えきたいてきじゅん物質ぶっしつ包括ほうかつみずおつあつし及许ゆうつくえ溶剂。えきたいすいざい化學かがく生物せいぶつがくじょう相當そうとう重要じゅうよう一般いっぱんみとめため生命せいめい存在そんざい必須ひっすてき物質ぶっしつ

無機むき液體えきたい包括ほうかつみず許多きょた無機むき水溶すいようざい無機むきさん

日常にちじょうかいよういたてき液體えきたいちゅう包括ほうかつ許多きょた水溶液すいようえきれい如家ようてき漂白ひょうはくすいぞう礦物石油せきゆひとし不同ふどう物質ぶっしつてき混合こんごうぶつぞう蛋黃醬あるあぶらじるひとしちちにごえきぞうこれるいてき悬浊えき,以及ぞうあぶらうるしうしひとしにかわたい

許多きょた氣體きたい以用ひや卻的方式ほうしき液化えきかさんせいぞうえきえきえきえきえきとう液體えきたいただし所有しょゆう氣體きたい以在一般いっぱん大氣たいきあつ液化えきかぞう氧化碳ただのう在高ありだか於5.1大氣たいきあつてき條件下じょうけんか液化えきか

一些物质无法归类到三种状态中的一种,它们どう具有ぐゆう液体えきたい固体こたいてきせい质。れい液晶えきしょう生物せいぶつまく

應用おうよう

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液体えきたいゆう許多きょた不同ふどうてき用途ようとぞう潤滑じゅんかつ溶劑ようざい及冷卻等。ざいえきあつ系統けいとうちゅうよう液体えきたい來傳らいでん輸功りつ

ざいすりじゅんがくちゅうかい研究けんきゅう液体えきたいとうさく潤滑じゅんかつざいどきてきいち些性しつ潤滑じゅんかつざい一般いっぱん特別とくべつ選擇せんたくてきあぶらざい操作そうさ溫度おんど範圍はんい內有適當てきとうてき黏度流動りゅうどうせいよしためあぶらるいてき潤滑じゅんかつ性質せいしつ良好りょうこう常用じょうようざい引擎傳動でんどう系統けいとう金屬きんぞく加工かこう以及えきあつ系統けいとうちゅう[2]

許多きょたてき液體えきたいかいよう溶劑ようざい溶解ようかい其他液體えきたいある固體こたい形成けいせい溶液ようえきあるにかわたい以用ざい塗料とりょう密封みっぷうえいsealant黏合ざいうえざい工業こうぎょうじょう常用じょうよういしのうへいらいきよしじょれいけん及機械上てきあぶらるい油脂ゆし及焦體液たいえき身體中からたじゅうてき溶液ようえきある悬浊えき,其主ようなり份是すい

表面ひょうめん活性かっせい常用じょうようざいこえ清潔せいけつざいちゅうぞうおつあつしとう溶劑ようざい常用じょうようさくこう微生物びせいぶつ液體えきたい也會ようざい妝品ぼくすい及液たい染料せんりょうげきこうなか液體えきたい也用ざい食品しょくひん產業さんぎょうちゅうれい如萃取植物しょくぶつまとせいほど[3]

液體えきたいゆう氣體きたいだかてきねつしるべりつ,而且流動りゅうどういん液體えきたい適合てきごうようらいはた熱量ねつりょうしたがえ機械きかいもとけんちゅううつりじょねつ以由ゆずる液體えきたいりゅうねつ交換こうかんてき方式ほうしきうつりじょあるものゆずる液體えきたい蒸發じょうはつおびはし熱量ねつりょう.[4]みずあるおつあつし常用じょうようざい引擎てきねつ系統けいとう,避免引擎過熱かねつ[5]かく反應はんのうちゅうもちいあつ系統的けいとうてき冷媒れいばい包括ほうかつみず,以及ぞうあるとう反應はんのう溫度おんどためえきたいてき金屬きんぞく[6]えきたい推進すいしんざいかい形成けいせい薄膜うすまくひや火箭かせんてき推進すいしんしつ[7]ざいつくえ加工かこうときみずあぶらようらいうつりじょざい加工かこうさんせいてき熱量ねつりょうわかうつりじょ熱量ねつりょうこうけん及刀かい快速かいそくてきいん高熱こうねつ受損。ざい流汗りゅうかんときあせえきちゅうてきみず蒸發じょうはつおびはし皮膚ひふてき熱量ねつりょうざいだんどおり空調くうちょう(HVAC)ちゅう常用じょうようすいある其他液體えきたい作為さくいこうしつはた熱量ねつりょうよし一處帶到另一處。[8]

液體えきたいえきあつ系統けいとうちゅうてき重要じゅうようもとけん利用りよう帕斯卡定律ていりつつてえき压动りょくえいfluid powerぞう泵浦水車みずぐるま機械きかいしたがえ古代こだい開始かいし使用しよう以將液體えきたいてき運動うんどう機械きかいこうこれあいだ進行しんこう轉換てんかんえきあつ泵浦えいhydraulic pumpかいたいえきあつほどこせりょくはたちからでん遞到えきあつなかざい許多きょた應用おうようちゅう都會とかいよういたえきあつ系統けいとうれい車輛しゃりょう煞車傳動でんどう工程こうてい作業さぎょう車輛しゃりょうてきひかえせい系統けいとうえきあつおきゆかもちいざい許多きょた不同ふどうてき應用おうようちゅう包括ほうかつ生產せいさん製造せいぞうおきせいこうけん、夾具及成形せいけい[9]

液體えきたいゆう也用ざいりょうはか設備せつびちゅうぞう溫度おんどけい就是利用りよう液體えきたいれいてきねつ膨脹ぼうちょう特性とくせい,以及流動的りゅうどうてき特性とくせいりょうはか溫度おんど压力计利用りよう液體えきたいてき重量じゅうりょうらいりょうはか氣壓きあつ[10]

力学りきがくせい

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からだ

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液体えきたいてきりょうどおり常用じょうようたい积度りょうからだ积單包括ほうかつ國際こくさい單位たんいせいてき單位たんい立方りっぽうおおやけじゃく(m3)以及其衍せい單位たんい,較常用じょうようてき是也これや以稱ためおおやけますてき立方りっぽうこうすん(1 dm3 = 1 L = 0.001 m3),以及也可以稱ため毫升てき立方りっぽうおおやけぶん(1 cm3 = 1 mL = 0.001 L = 10−6 m3)。

一的定量液体的体积由其温度和压强决定。一般いっぱんじょう况下,液体えきたい热胀ひや缩,ただしみずざい0-4 °C时则相反あいはん液体えきたいてき压缩りつ很小,れい如使すいてき密度みつど增加ぞうか1/1000需要じゅよう200ともえ压强。ざい流体りゅうたい动力がくてき研究けんきゅうちゅう特別とくべつざい研究けんきゅう不可ふか壓縮あっしゅくりゅうとき通常つうじょうはた液体えきたい视为不可ふか压缩てき

壓力あつりょく浮力ふりょく

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ざい引力いんりょく(也叫重力じゅうりょくちゅう液体えきたい对容かべかずつとむなに液体えきたいちゅうてき物体ぶったい产生壓力あつりょく。这一壓力指向各个方向,并随深度しんど增加ぞうか增加ぞうかざいひとし匀的引力いんりょく场中,静止せいしてき液体えきたいざい深度しんどh处的壓力あつりょくp为:

 

这里

 液体えきたいざい温度おんどてき密度みつどかり设为常数じょうすう
 重力じゅうりょく加速度かそくど

需要じゅよう注意ちゅういてき公式こうしきかり自由じゆう表面ひょうめん处的壓力あつりょく为0,并且ゆるがせりゃくりょう表面ひょうめん张力てきかげ响。

浸入しんにゅう液体えきたいてき物体ぶったい受到浮力ふりょくてき作用さよう。(ざい其他てき流体りゅうたいちゅう也有やゆう浮力ふりょく作用さようただしよし液体えきたい密度みつどだい而特别显ちょ

表面ひょうめん

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水面すいめんじょうてき表面ひょうめん

じょ液体えきたいてきからだ积与みつ闭容相等そうとう液体えきたいかい产生いち个表めん液体えきたい表面ひょうめんぞういち层弹せいまく表面ひょうめん张力ざい其上产生,えきしずく气泡也由此产せい表面ひょうめんもう细现ぞうひた表面ひょうめん张力てき形成けいせい也都あずか表面ひょうめん张力しょう关。

流動りゅうどう

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液體えきたいかい受到剪應りょく及拉しん應力おうりょく變形へんけい,而所產しょさんせいてき阻力そく黏度りょう換言かんげん,黏力こしてい(黏滯係數けいすうひくてき液體えきたいこしけい流動りゅうどうせいとう液體えきたいひやむかい玻璃はり轉化てんか,黏度かい急速きゅうそくじょうます,該液體えきたいかいなりため黏彈せいてき媒介ばいかいなみ具有ぐゆう固體こたいてき彈性だんせい液體えきたいてき流動りゅうどうせい,而這現象げんしょうけつ觀察かんさつてき時間じかん及擾動的どうてきしきりつ

声音こわね传播

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ざい液体えきたいちゅう,仅有てきれい刚度たい积变がた液体えきたい不能ふのう保持ほじ剪切りょく)。よし此,声音こわねざい液体えきたいちゅうてき传播速度そくど ,这里K流体りゅうたいてきからだ积模りょうρろー密度みつど如纯净水ちゅうてき音速おんそくc=1497m/sざい25℃时)。

ねつ力學りきがく

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相變あいかわ

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典型てんけいてきそう點線てんせん說明せつめいみずてき異常いじょう特性とくせいみどりせん說明せつめい凝固ぎょうこてんかずあつ強的ごうてき關係かんけいあいせん說明せつめい沸點ふってんかずあつ強的ごうてき關係かんけい變化へんかべにせん表示ひょうじ可能かのう出現しゅつげん昇華しょうかあるしこりはなてき條件じょうけん

とう液體えきたいいちてい沸點ふってんてき溫度おんど液體えきたいちゅうてきなり份會蒸發じょうはつ,而氣體きたいてきなり份也かい凝結ぎょうけつちょくいた兩者りょうしゃ平衡へいこうためどめ,也就氣體きたい凝結ぎょうけつてきそくりつとう液體えきたい蒸發じょうはつてきそくりつよし此若しょう一液體蒸發後的蒸氣持續移除,液體えきたい最後さいご一定いっていかい完全かんぜん蒸發じょうはつわか液體えきたいてき溫度おんど到達とうたつ沸點ふってんとき,其蒸發じょうはつてきそくりつかい凝結ぎょうけつてき速度そくどようかい溫度おんど到達とうたつある超過ちょうか沸點ふってんてき液體えきたいはんかい沸騰ふっとうただしゆうかいゆう液體えきたい溫度おんど超過ちょうか沸點ふってんただしかい沸騰ふっとうてきじょうがたたたえため過熱かねつ

わか液體えきたいてき溫度おんどてい凝固ぎょうこてんとき液體えきたいかい開始かいし結晶けっしょう轉變てんぺんため固體こたい。這和液體えきたい轉變てんぺんため氣體きたい不同ふどうざい定壓ていあつぼつゆうしょう變化へんかてき平衡へいこういん此只ようぼつゆう出現しゅつげんひや現象げんしょう液體えきたい最後さいごかい完全かんぜん轉變てんぺんため固體こたい

ぞうぬるある一般能使液体气化,なり气体れい如将みずゆたかなりみずふけ压或くだぬる一般能使液体固化,なり固体こたいれい如将みず减温なりしか而,仅加压并不能ふのう使所有しょゆう气体液化えきか,如,氦等。

ふとし空中くうちゅうてき液體えきたい

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ざいそうちゅうえきたいただ出現しゅつげんざいあつきょう超過ちょうか一定いってい值的條件下じょうけんか,這也說明せつめいためなんふとむなしある其他真空しんくうちゅうかいゆう液體えきたいよしため其壓つよためれいじょざいくだりぼしある恆星こうせいてき大氣たいきそうある內部),みずある其他えきたいてき物質ぶっしつざいふとし空中くうちゅうかい其溫不同ふどう以會沸騰ふっとうある凝固ぎょうこざいもたれきん地球ちきゅうてきふとし空中くうちゅうわか太陽たいようぼつゆう照射しょうしゃいたふとし空中くうちゅうてきみずかいゆい冰,わか太陽たいようゆう照射しょうしゃいたみず就會沸騰ふっとう汽化。ざい土星どせい軌道きどう附近ふきんてきふとむなしいんため太陽光たいようこうたいじゃく無法むほう使ふとし空中くうちゅうてき昇華しょうかぞう土星どせいてき土星どせいたまきそくためいちれい

溶液ようえき

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りょう液體えきたいあいだ可能かのうかい無法むほうこんぞうよし大利おおとしすなひしげえいItalian dressingなかてきみず植物しょくぶつそくためいちれいぞうすいおつあつし就可以混溶,也就以以任意にんい比例ひれいこん合成ごうせい溶液ようえきわかようしょう溶液ようえきとう混合こんごうぶつちゅうてきかくなり分離ぶんり需要じゅよう透過とうかぶんてき技術ぎじゅつ

ほろかん性質せいしつ

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靜態せいたい結構けっこう係數けいすう

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典型てんけいたん原子げんし液體えきたいてき結構けっこう原子げんしかい許多きょた鄰近てき原子げんし接觸せっしょくただしぼっゆう长程てきゆうじょせい

ざい液體えきたいちゅう原子げんしかい形成けいせいあきらかく,也沒ゆうにんなん长程てきゆうじょせい,這可以從Xせんにょうしゃ中子なかご衍射技術ぎじゅつぼつゆうぬのひしげかく尖峰せんぽうざい正常せいじょうじょうがた,其繞射的しゃてき訊號かいゆう圓周えんしゅうてき對稱たいしょうせい表示ひょうじ液體えきたいてきかくこう同性どうせいざいみちむこうてき衍射強度きょうどかいゆう輕微けいびてき振盪しんとう以用靜態せいたい結構けっこう因子いんしS(q)描述,其中qため波數はすうq=(4πぱい/λらむだ)sinθしーたゆかり光子こうしある中子なかごてき波長はちょうλらむだ和布わかめひしげかくかくθしーた計算けいさん而得。S(q)てき振盪しんとう表示ひょうじ液體えきたいちゅうてき「鄰近」,也就原子げんし最近さいきんてき一群原子其距離多遠,原子げんしだい二近的一群原子其距離多遠……。

さら直觀ちょっかんてき說明せつめい方式ほうしきみちこう分布ぶんぷ函數かんすうg(r)基本きほんじょうS(q)てきでんさとかのう变换液體えきたいぼう一時いちじこくたい關聯かんれんてき空間くうかん平均へいきん值。

 
らんおさめ-瓊斯ぜい流體りゅうたいてきみちこう分布ぶんぷ函數かんすう

聲音こわねてき射和いざわ結構けっこうてきたゆ

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上述じょうじゅつ音速おんそくてき公式こうしき ちゅう包括ほうかつ體積たいせきりょう KわかK不隨ふずいしきりつ變化へんかのり液體えきたいため线性かいえいlinear mediumいん此聲おんてき傳播でんぱかい耗散,也不かい需要じゅようしき耦合えいmode coupling實際じっさいじょう液體えきたい都會とかいゆうしょうもとてきこえ频散ずいちょしきりつ增加ぞうかKゆかりていしき類似るいじえきたいてき 轉變てんぺんためだかしき類似るいじかたたいてき 許多きょたてき液體えきたい,其切かわ出現しゅつげんざいGHzいたTHzてき範圍はんいあいだゆうしょうため过音频(hypersound)。

一般いっぱん液體えきたいざいGHz以下いかてきしきりつちゅうかいゆう剪應りょくいん此低しきてき剪切りょうため ゆう這也ため液體えきたいてき基本きほん性質せいしつ[11][12]就像體積たいせきりょうK一樣いちよう,剪切りょうG也會したがえしきりつ變化へんかざい过音频也かい出現しゅつげん類似るいじてき現象げんしょうよし類似るいじえきたいてき へんため類似るいじかたたい不為ふため0てき 

参考さんこう文献ぶんけん

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引用いんよう

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  1. ^ Theodore Gray, The Elements: A Visual Exploration of Every Known Atom in the Universe New York: Workman Publishing, 2009 p.127 ISBN 978-1-57912-814-2
  2. ^ Theo Mang; Wilfried Dresel. Lubricants and Lubrication. John Wiley & Sons. 27 February 2007 [2014-08-01]. ISBN 978-3-527-61033-4. (原始げんし内容ないようそん于2020-07-26). 
  3. ^ George Wypych. Handbook of Solvents. ChemTec Publishing. 2001: 847– [2014-08-02]. ISBN 978-1-895198-24-9. (原始げんし内容ないようそん于2021-04-18). 
  4. ^ N. B. Vargaftik Handbook of thermal conductivity of liquids and gases CRC Press 1994 ISBN 978-0-8493-9345-7
  5. ^ Jack Erjavec Automotive technology: a systems approach页面そん档备份そん互联网档あん) Delmar Learning 2000 p. 309 ISBN 978-1-4018-4831-6
  6. ^ Gerald WendtThe prospects of nuclear power and technology D. Van Nostrand Company 1957 p. 266
  7. ^ Modern engineering for design of liquid-propellant rocket engines by Dieter K. Huzel, David H. Huang – American Institute of Aeronautics and Astronautics 1992 p. 99 ISBN 978-1-56347-013-4
  8. ^ Thomas E Mull HVAC principles and applications manual McGraw-Hill 1997 ISBN 978-0-07-044451-5
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  10. ^ Bela G. Liptak Instrument engineers' handbook: process control页面そん档备份そん互联网档あん) CRC Press 1999 p. 807 ISBN 978-0-8493-1081-2
  11. ^ Max Born. On the stability of crystal lattices. I. Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society. 1940/04, 36 (2): 160–172 [2018-04-03]. ISSN 1469-8064. doi:10.1017/s0305004100017138. (原始げんし内容ないようそん于2020-11-13) えい语). 
  12. ^ Max Born. Thermodynamics of Crystals and Melting. The Journal of Chemical Physics: 591–603. [2018-04-03]. doi:10.1063/1.1750497. (原始げんし内容ないようそん于2020-06-10). 

らいみなもと

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书籍
  • J. P. Hansen, I. R. Mcdonald: Theory of simple Liquids. Elsevier Academic Press, 2006, ISBN 978-0-12-370535-8
  • M. P. Allen, D.J. Tildesly: Computer Simulation of Liquids. Oxford University Press, 1989, ISBN 978-0-19-855645-9

まいり

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