Propriedades críticas fora do equilíbrio e transição de fase em uma reação catalítica com efeito de volume excluído

Autores

  • Suzielli Mendonça Universidade de São Paulo - USP
  • Enzo Filippo Centenaro da Silva
  • Everaldo Arashiro

Palavras-chave:

simulação computacional, expoentes críticos dinâmicos, modelo catalítico, probabilidade crítica

Resumo

Simulamos um modelo de reação catalítica em uma rede unidimensional onde partículas grandes e pequenas poderiam ser adsorvidas, obedecendo probabilidades características. A sua dinâmica consistia na adsorção das partículas na rede, a reação entre elas e a dessorção espontânea do par partícula grande-pequena. Obtivemos então a probabilidade crítica em que acontecia a transição de fase do seu estado absorvente para ativo, bem como obtivemos os expoentes críticos dinâmicos que caracterizavam essa transição e os valores se compararam bem como os conhecidos da classe de universalidade da percolação direcionada.

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Referências

Landau, D.P.; Binder, K. A Guide to Monte Carlo Simulations in Statistical Physics, 2nd ed.; Cambridge University Press: New York, USA, 2005.

Lobo, P. H. F.; Arashiro, E.; Silva, A. C.; Pinheiro, C. F. S. A smooth path to plot hydrogen atom via Monte Carlo method. Rev. Bras. Ens. Fis. 2019, 41, e20190073-2. https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2019-0073

Keesen, F.; e Silva, A. C.; Arashiro, E.; Pinheiro, C. F. S. Simulations of populations of Sapajus robustus in a fragmented landscape. Ecol. Modell. 2017, 344, 38-47. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2016.11.003

Keesen, F.; e Silva, A. C.; Pinheiro, C. F. S.; Arashiro, E.; Ligeiro, Y.; de Viveiros Grelle, C. E. New applications of an old individual-based model for biological dynamics. Ecol. Modell. 2023, 476, 110234. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2022.110234

Lobo, P. H. F.; Mendonça, S. M.; Lazo, M. J.; Arashiro, E. Study of patterns of emerging clusters in a dynamic of chase and escape. Ci. e Nat. 2020, 42, 1-9. https://doi.org/10.5902/2179460X37562

Lourenço, G. M.; Keesen, F.; Fagundes, R.; Luna, P.; Silva, A. C.; Ribeiro, S. P.; Arashiro, E. Recruitment and entropy decrease during trail formation by foraging ants. Insect. Soc. 2020, 67, 59–69. https://doi.org/10.1007/s00040-019-00728-6

Ruziska, F. M.; Arashiro, E.; Tomé, T. Stochastic dynamics for two biological species and ecological niches. Physica A 2018, 489, 56-64. https://doi.org/10.1016/j.physa.2017.07.016

Mordechai, S. (Ed). Applications of Monte Carlo Method in Science and Engineering, 1st ed.; IntechOpen: London, England, 2011.

Shonkwiler, R. W. Finance with Monte Carlo, 1st ed.; Springer: New York, USA, 2013.

Carsey, T. M.; Harden, J. J. Monte Carlo simulation and resampling methods for social science. 1st ed.; Sage Publications: Los Angeles, USA, 2013.

Seco, J.; Verhaegen, F. (Eds.). Monte Carlo techniques in radiation therapy. 1st ed.; CRC Pres: Boca Raton, USA, 2013.

Arashiro, E.; Drugowich de Felício, J. R. Short-time critical dynamics of the Baxter-Wu model. Phys. Rev. E 2003, 67, 046123. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.67.046123

Arashiro, E.; Drugowich de Felício, J. R.; Hansmann, U. H. Short-time dynamics of polypeptides. J. Chem. Phys. 2007, 126, 045107. https://doi.org/10.1063/1.2430709

Argolo, C.; Otaviano, H.; Gleria, I.; Arashiro, E.; Tome, T. Critical behavior and threshold of coexistence of a predator-prey stochastic model in a 2D lattice. Int J Bifurcat Chaos 2010, 20, 309-314. https://doi.org/10.1142/S0218127410025752

Fernandes, H. A.; Silva, R.; Santos, E. D.; Gomes, P. F.; Arashiro E. Alternative method to characterize continuous and discontinuous phase transitions in surface reaction models. Phys. Rev. E 2016, 94, 022129. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.94.022129

Hua, D. Y.; Zhu, Y. J.; Ma, Y. Q. Critical exponents of the continuous phase transition in Ziff-Gulari-Barshad model. Int. J. Mod. Phys. B 2004, 18, 859-866. https://doi.org/10.1142/S0217979204024008

Da Costa, E. C.; Figueiredo, W. Catalysis with Competitive Reactions: Static and Dynamical Critical Behavior. Braz. J. Phys. 2003, 33, 487-500. https://doi.org/10.1590/S0103-97332003000300010

Ziff, R. M.; Gulari E.; Barshad, Y. Kinetic Phase Transitions in an Irreversible Surface-Reaction Model. Phys. Rev. Lett. 1986, 56, 2553. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.56.2553

Meakin, P.; Scalapino, D. J. Simple models for heterogeneous catalysis: Phase transition-like behavior in nonequilibrium systems. J. Chem. Phys. 1987, 87, 731-741. https://doi.org/10.1063/1.453570

Jensen, I.; Fogedby, H. C.; Dickman, R. Critical exponents for an irreversible surface reaction model, Phys. Rev. A 1990, 41, 3411(R). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.41.3411

Huse, D. A. Remanent magnetization decay at the spin-glass critical point: A new dynamic critical exponent for nonequilibrium autocorrelations. Phys. Rev. B 1989, 40, 304. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.40.304

Janssen, H.K.; Schaub, B.; Schmittmann, B. New universal short-time scaling behaviour of critical relaxation processes. Z. Physik B - Condensed Matter 1989, 73, 539–549. https://doi.org/10.1007/BF01319383

Hinrichsen, H. Non-equilibrium critical phenomena and phase transitions into absorbing states. Adv. Phys. 2000, 49, 815–958. https://doi.org/10.1080/00018730050198152

Da Silva, R.; Alves, N. A.; De Felício, J. R. D. Mixed initial conditions to estimate the dynamic critical exponent in short-time Monte Carlo simulation. Phys. Lett. A 2002, 298, 325-329. https://doi.org/10.1016/S0375-9601(02)00571-6

Park, H.; Köhler, J.; Kim I. M.; ben Avraham, D.; Redner, S., Excluded volume effects in heterogeneous catalysis: Reactions between “dollars” and “dimes”. J. Phys. A 1993, 26, 2071–2079.

Henkel, M.; Hinrichsen, H.; Lübeck, S. Non-equilibrium phase transitions, 1st ed.; Springer: Berlin, Germany, 2008.

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Publicado

2023-01-31

Como Citar

Mendonça, S., Filippo Centenaro da Silva, E., & Arashiro, E. (2023). Propriedades críticas fora do equilíbrio e transição de fase em uma reação catalítica com efeito de volume excluído. Revista Interdisciplinar De Pesquisa Em Engenharia, 8(2), 8–17. Recuperado de https://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/46730