The probability distribution for a lattice gas: A simple characterization of the liquid–vapor phase transition

Abstract

The equilibrium probability distribution of a lattice gas with short-range binary interaction is obtained. Numerical analysis shows the appearance of two peaks of such distribution for sufficiently low temperatures. This implies the onset of a first-order phase transition. From the possible behaviors of the distribution (one peak, two peaks, or a “plateau”), a splitting of the thermodynamic space of the system is reported. This splitting is macroscopically (thermodynamically) interpreted in the light of the behavior of the isotherms obtained from the thermal equation of state.

Resumen

Se obtiene la distribución de probabilidad de equilibrio de un gas reticular con interacción binaria de corto alcance. El análisis numérico muestra la aparición de dos picos en esa distribución a temperaturas suficientemente bajas, lo que indica el inicio de una transición de fase de primer orden. A partir de los posibles comportamientos de la distribución (un pico, dos picos o una «meseta»), se obtiene una división del espacio termodinámico del sistema. Esta división se interpreta macroscópicamente (termodinámicamente) a la luz del comportamiento de las isotermas obtenidas de la ecuación térmica de estado.

Traducción al castellano del abstract original.