The significant structure theory of liquids is successfully applied to the quantum liquid $He^3$ and molten high polymers.
In applying the theory to the liquid $He^3$, the partition function uses the Debye partition function for the solid-like molecules and the Fermi-Dirac partition function for the gas-like degrees of freedom. To evaluate the gas-like partition function, numerical calculations are performed and some integral functions appearing in the equation of state of the ideal Fermi-Dirac gas are tabulated. In the solid-like molecules, the molar volume Vs depends on the temperature, and a linear dependence is used. The thermodynamic properties, such as molar volume, vapor pressure, entropy, heat capacity, boiling point properties, and the critical constants as well as the surface tension of liquid $He^3$ are calculated. The agreement between theory and experiment is satisfactory.
In applying the theory to the molten high polymers, the repeating constituent groups are regarded as point interaction centers. The configurational energy of a chain constituent group is evaluated assuming a short-range parallel alignment of chain constituent groups and using Lennard-Jones (6-12) potential. The theory provides a semi quantitative method for predicting the surface and interfacial tensions of molten high polymers. The additional inclusion of polar force interaction besides the dispersion force interaction gives a better agreement between the calculated and observed interfacial tensions for the polymers whose constituent groups have permanent dipole moments. But the surface tension is nearly unaffected by the polar force interaction.
특성구조의 액체론 (significant structure theory of liquids)에 입각하여 양자액체인 액체 헬륨-3과 용융고분자의 열역학적 성질에 대하여 연구하였다.
액체 헬륨-3에서의 solid-like 와 gas-like 자유도에 대해서는 Debye 모델에 의한 고체 분배함수와 Fermi-Dirac 분포에 따르는 이상기체 분배함수를 각각 적용하였으며, Fermi-Dirac 이상기체의 분배함수와 그 미분꼴에서 나타나는 적분함수들은 수치계산으로써 값을 구하였다. solid-like 분자의 몰부피 $V_s$를 온도에 대한 선형적 관계를 가정하여 액체 Helium-3 의 여러가지 열역학적 성질 즉, 몰부피, 증기압, 엔트로피, 열용량, 끓는점 성질, 임계점 성질 및 표면장력 등을 계산한 결과 실측치와 잘 일치하였다.
용융고분자를 액체론적으로 연구하기 위하여 고분자 사슬의 반복되는 구성요소인 단위체를 한 개의 점입자로 간주하였다. 고분자 사슬의 단거리 질서로서 평행한 공간배열을 가정하였으며 이러한 공간 배열에서의 configurational 에너지를 Lennard-Jones 퍼셜을 사용하여 구하였다. 액체론적 방법으로 계산되는 용융고분자의 표면장력 및 계면장력은 실험치를 반 정량적으로 예측할 수 있었다. 고분자 사슬의 구성요소가 영구 쌍극자를 갖고 있는 용융 고분자계에서, 계면장력의 계산치는 영구쌍극자간의 극성 작용력을 포함시킴으로써 실험치와 더욱 잘 일치되나, 표면장력에는 이러한 극성 작용력이 거이 영향을 주지 않고 있는 것을 알 수 있었다.
