Abstract

MENDOZA-LOPEZ, M.  and  ROMERO-ROCHIN, V.. Entropy geometric construction of a pure substance with normal, superfluid and supersolid phases. Rev. mex. fis. [online]. 2016, vol.62, n.6, pp.586-595. ISSN 0035-001X.

Usando las leyes de la termodinámica en conjunto con datos empíricos, presentamos una construcción geométrica cualitativa de la relación fundamental de una sustancia pura S=S(E,N,V), donde S es la entropía, E la energía, N el número de partículas y V el volumen. Analizamos dos tipos de sustancias muy generales, una “normal" y otra “cuántica", siendo la diferencia principal entre ellas el hecho que la última presenta fases superfluidas. Se encuentra que las curvas de nivel de entropía constante son completamente diferentes entre ambos casos, siendo obtusas para las sustancias normales y agudas para las cuánticas. Una propiedad concomitante al hecho anterior es que en la sustancias cuánticas el potencial químico puede ser tanto negativo como positivo, mientras que en las normales el potencial químico siempre es negativo. Nuestros resultados sugieren la existencia de una región en las sustancias cuánticas que puede ser identificada como una fase supersólida. Enfatizamos también la relevancia del presente estudio en el contexto de la superfluidez de los gases ultrafríos.

Keywords : Superfluidez; supersolidez; termodinámica; diagramas de fase.

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