Berechnung thermophysikalischer Eigenschaften für wissenschaftlich und industriell bedeutsame Gase und Gasmischungen auf Basis von ab initio-Potentialen

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Die Transporteigenschaften wissenschaftlich und industriell bedeutsamer Gase und Gasmischungen sollen, ausgehend von den ab initio-Potentialhyperflächen, unter Verwendung klassischer Trajektorien (CT) berechnet werden. Die gegenwärtige, auf die Behandlung reiner molekularer Gase beschränkte Technik für die Berechnung von Transporteigenschaften mittels CT soll auf Gasmischungen ausgedehnt werden. Zusätzlich zu den zweiten Druckvirialkoeffizienten sollen folgende Transporteigenschaften für Mischungen von Methan mit Stickstoff, Wasserdampf und Schwefelwasserstoff sowie für reinen Schwefelwasserstoff berechnet werden: Viskosität, Wärmeleitfähigkeit, Thermodiffusion, binäre Diffusion bzw. Selbstdiffusion. Die benötigten Wechselwirkungspotentiale sind durch umfangreiche ab initio-Berechnungen zu ermitteln, da nur in einigen Fällen geeignete Potentialflächen aus der Literatur übernommen werden können. Durch den Vergleich mit zuverlässigen experimentellen Daten nahe Raumtemperatur können die theoretischen Berechnungsverfahren überprüft und Werte für Temperaturen bereitgestellt werden, die Experimenten praktisch nicht zugänglich sind. Zugleich resultieren dann erstmals Werte für reinen Schwefelwasserstoff und seine Mischungen mit Methan, für die praktisch keine experimentelle Daten existieren.