Ανάλυση διαμορφώσεων αλυσίδων πολυαιθυλενίου και υπολογισμός των θερμοδυναμικών ιδιοτήτων τους

Φράγκου, Μιχαήλ; Fragkou, Michail

dc.contributor.author	Φράγκου, Μιχαήλ	el
dc.contributor.author	Fragkou, Michail	en
dc.date.accessioned	2017-09-06T11:58:38Z
dc.date.available	2017-09-06T11:58:38Z
dc.date.issued	2017-09-06
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45535
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14339
dc.rights	Default License
dc.subject	Πολυαιθυλένιο	el
dc.subject	Ελαστομερή	el
dc.subject	Αδιατάρακτες αλυσίδες	el
dc.subject	Metropolis-Monte Carlo	el
dc.subject	Umbrella sampling	el
dc.subject	Polyethylene	en
dc.subject	Elastomer	en
dc.subject	Unperturbed chain	en
dc.subject	Metropolis-Monte Carlo	en
dc.title	Ανάλυση διαμορφώσεων αλυσίδων πολυαιθυλενίου και υπολογισμός των θερμοδυναμικών ιδιοτήτων τους	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Χημική μηχανική	el
heal.classification	Επιστήμη υλικών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-07-04
heal.abstract	Στα πλαίσια της εργασίας αυτής μελετώνται αδιατάρακτες αλυσίδες πολυαιθυλενίου με τη μέθοδο προσομοίωσης Metropolis Monte Carlo. Η προσομοίωση σε κάθε περίπτωση γίνεται στο κανονικό (NVT) σύνολο και σε διάφορες θερμοκρασίες γύρω από Τ=450 Κ, με τις μόνες ενεργές μη-δεσμικές αλληλεπιδράσεις να είναι αυτές μεταξύ ατόμων που διαχωρίζονται από 4 σκελετικούς δεσμούς. Για διάφορα μήκη αλυσίδων, αναλύονται οι τροχιές του συστήματος και εξάγονται οι κατανομές της από άκρου εις άκρο απόστασης της αλυσίδας, της γυροσκοπικής ακτίνας της αλυσίδας και του διανύσματος της από άκρου εις άκρο απόστασης. Από την ατομιστική προσομοίωση εξάγεται επίσης και η περίσσεια εσωτερικής ενέργειας του συστήματος συναρτήσει της από άκρου εις άκρο απόστασης. Εξάγεται η ενέργεια Helmholtz συναρτήσει της έκτασης της αλυσίδας απευθείας από την έκφραση για την απόσταση των άκρων μέσω αναστροφής Boltzmann, και έχοντας ήδη την έκφραση της ενέργειας, με απλή αφαίρεση υπολογίζεται τελικά η εντροπία των αλυσίδων συναρτήσει της απόστασης των άκρων τους. Ελέγχονται επίσης πιο εκλεπτυσμένες τεχνικές δειγματοληψίας βασισμένες σε δειγματοληψία «ομπρέλας», οι οποίες φαίνεται να είναι απαραίτητες για μεγάλα μόρια. Γίνεται τέλος μια προσπάθεια προσαρμογής των εξαγομένων αποτελεσμάτων σε αναλυτικές σχέσεις.	el
heal.abstract	Metropolis Monte Carlo atomistic simulations are performed in order to analyze a single unperturbed polyethylene chain. The simulations take place in the canonical (NVT) ensemble, at a various temperatures around T=450 K, with the interactions between atoms separated by exactly 4 skeletal bonds being the only form of non-bonded interaction taken into account. For various chain sizes, the trajectories of the system are analyzed and the end to end distance, radius of gyration and end to end vector distributions are extracted. The excess internal energy as a function of the end to end distance is extracted as well from the atomistic simulation. Carrying out a Boltzmann inversion on the end to end distribution of the chain, the Helmholtz free energy is acquired and finally the entropy by simple subtraction since the internal energy is already available. In addition, more sophisticated sampling techniques based on umbrella sampling are implemented, since these seem to be necessary when simulating larger molecules. Finally, an attempt is made to formulate analytical expressions describing the various thermodynamic quantities extracted from simulation.	en
heal.advisorName	Θεοδώρου, Δώρος	el
heal.committeeMemberName	Παπαδόπουλος, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Θεοδώρου, Θεόδωρος	el
heal.committeeMemberName	Κόλλια, Κωνσταντίνα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Επιστήμης και Τεχνικής των Υλικών (ΙΙΙ)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	92 σ.
heal.fullTextAvailability	true