Miscibility gap of hydrogen-helium mixtures at high pressures and temperatures

Manuel Schöttler

doi:10.18453/rosdok_id00002384

Manuel Schöttler

Miscibility gap of hydrogen-helium mixtures at high pressures and temperatures

Universität Rostock, 2018

https://doi.org/10.18453/rosdok_id00002384

Abstract: In dieser Arbeit wird die Mischungslücke von Wasserstoff-Helium-Mischungen unter extremen Bedingungen berechnet. Dichtefunktionaltheorie zusammen mit klassischer Molekulardynamiksimulation wird genutzt, um die Zustandsgleichung für 29 Heliumkonzentrationen zu berechnen. Die Entropie wird mit Hilfe von thermodynamischer Integration in Zusammenhang mit 'coupling-constant' Integration berechnet. Neue Planetenprofile für Jupiter und Saturn werden berechnet, welche starke Hinweise darauf geben, dass Entmischung in Saturn stattfindet, aber möglicherweise nicht in Jupiter.

Dissertation Freier Zugang

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Titel:

Miscibility gap of hydrogen-helium mixtures at high pressures and temperatures

Weitere Titel:

Mischungslücke von Wasserstoff-Helium-Mischungen unter hohen Drücken und Temperaturen [übersetzt]

Beteiligte Personen:

Manuel Schöttler[VerfasserIn]
	1175661686
Ronald Redmer[AkademischeR BetreuerIn]
	136161324
Marcus Knudson[AkademischeR BetreuerIn]

Beteiligte Körperschaften:

Universität Rostock[Grad-verleihende Institution]
	38329-6
Universität Rostock, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät[Grad-verleihende Institution]
	2147083-2

Zusammenfassung:

In this work, the miscibility gap of hydrogen-helium mixtures is calculated under conditions relevant for the gas giants Jupiter and Saturn. Density functional theory coupled to classical molecular dynamics simulations is used to obtain the equations of state for 29 helium concentrations. The entropy is calculated using a combination of thermodynamic integration of the equation of state and coupling-constant integration. New planetary profiles for Jupiter and Saturn are derived giving strong indications that there is demixing in Saturn but possibly not in Jupiter. [Englisch]

In dieser Arbeit wird die Mischungslücke von Wasserstoff-Helium-Mischungen unter extremen Bedingungen berechnet. Dichtefunktionaltheorie zusammen mit klassischer Molekulardynamiksimulation wird genutzt, um die Zustandsgleichung für 29 Heliumkonzentrationen zu berechnen. Die Entropie wird mit Hilfe von thermodynamischer Integration in Zusammenhang mit 'coupling-constant' Integration berechnet. Neue Planetenprofile für Jupiter und Saturn werden berechnet, welche starke Hinweise darauf geben, dass Entmischung in Saturn stattfindet, aber möglicherweise nicht in Jupiter. [Deutsch]

Dokumenttyp:

Dissertation

Einrichtung:

Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Sprache:

Englisch

Sachgruppe der DNB:

500 Naturwissenschaften

530 Physik

Veröffentlichung /
Entstehung:

Rostock

Rostock: Universität Rostock