<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="2.3" xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Phys.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Physics</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Phys.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2296-424X</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">627017</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fphy.2020.627017</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Physics</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Thermodynamic Properties of the Parabolic-Well Fluid</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">L&#xf3;pez de Haro and Rodr&#x00ED;guez&#x2010;Rivas</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">Thermodynamic Properties of Parabolic-Well Fluid</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>L&#xf3;pez de Haro</surname>
<given-names>Mariano</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/956935/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Rodr&#x00ED;guez&#x2010;Rivas</surname>
<given-names>&#xc1;lvaro</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2">
<sup>2</sup>
</xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/1122661/overview"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1">
<label>
<sup>1</sup>
</label>Instituto de Energ&#xed;as Renovables, Universidad Nacional Aut&#xf3;noma de M&#xe9;xico, <addr-line>Temixco</addr-line>, <country>Mexico</country>
</aff>
<aff id="aff2">
<label>
<sup>2</sup>
</label>Departamento de Matem&#xe1;tica Aplicada II, Escuela Polit&#xe9;cnica Superior, Universidad de Sevilla, <addr-line>Seville</addr-line>, <country>Spain</country>
</aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Edited by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/72700">Ramon Casta&#xf1;eda-Priego</ext-link>, University of Guanajuato, Mexico</p>
</fn>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Reviewed by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1137887">Francisco G&#xe1;mez</ext-link>, University of Granada, Spain</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1138308">&#xc1;ngel Mulero D&#xed;az</ext-link>, University of Extremadura, Spain</p>
</fn>
<corresp id="c001">&#x2a;Correspondence: Mariano L&#xf3;pez de Haro, <email>malopez@unam.mx</email>
</corresp>
<fn fn-type="other">
<p>This article was submitted to Soft Matter Physics, a section of the journal Frontiers in Physics</p>
</fn>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>26</day>
<month>02</month>
<year>2021</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2020</year>
</pub-date>
<volume>8</volume>
<elocation-id>627017</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>07</day>
<month>11</month>
<year>2020</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>29</day>
<month>12</month>
<year>2020</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#xa9; 2021 L&#xf3;pez de Haro and Rodr&#x00ED;guez&#x2010;Rivas.</copyright-statement>
<copyright-year>2021</copyright-year>
<copyright-holder>L&#xf3;pez de Haro and Rodr&#x00ED;guez&#x2010;Rivas</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p>
</license>
</permissions>
<abstract>
<p>The thermodynamic properties of the parabolic-well fluid are considered. The intermolecular interaction potential of this model, which belongs to the class of the so-called van Hove potentials, shares with the square-well and the triangular well potentials the inclusion of a hard-core and an attractive well of relatively short range. The analytic second virial coefficient for this fluid is computed explicitly and an equation of state is derived with the aid of the second-order thermodynamic perturbation theory in the macroscopic compressibility approximation and taking the hard-sphere fluid as the reference system. For this latter, the fully analytical expression of the radial distribution function, consistent with the Carnahan-Starling equation of state as derived within the rational function approximation method, is employed. The results for the reduced pressure of the parabolic-well fluid as a function of the packing fraction and two values of the range of the parabolic-well potential at different temperatures are compared with Monte Carlo and Event&#x2010;driven molecular dynamics simulation data. Estimates of the values of the critical temperature are also provided.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<kwd>van hove potential</kwd>
<kwd>parabolic-well fluid</kwd>
<kwd>thermodynamic perturbation theory</kwd>
<kwd>equation of state</kwd>
<kwd>Monte Carlo simulation</kwd>
<kwd>Event-driven molecular dynamics simulation</kwd>
</kwd-group>
<contract-sponsor id="cn001">Junta de Andaluc&#xed;a<named-content content-type="fundref-id">10.13039/501100011011</named-content>
</contract-sponsor>
<contract-sponsor id="cn002">Universidad Nacional Aut&#x00F3;noma de M&#x00E9;xico<named-content content-type="fundref-id">10.13039/501100005739</named-content>
</contract-sponsor>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<title>1 Introduction</title>
<p>The issue of <italic>Frontiers in Physics</italic> this paper belongs to is devoted to commemorating the celebration of fifty consecutive annual Winter Meetings in Statistical Physics in Mexico. Therefore, we have chosen to write on a subject that has been present in these meetings from the beginning; namely, the thermodynamic properties of fluids that we are persuaded can still offer some interesting results.</p>
<p>We begin by recalling that, in an attempt to prove the validity of the thermodynamic limit of classical statistical mechanics, van Hove [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] introduced in 1949 a potential <inline-formula id="inf1">
<mml:math id="minf1">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> consisting of a hard core of radius <inline-formula id="inf2">
<mml:math id="minf2">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and a finite-range attractive tail. The actual form of this so-called <italic>van Hove potential</italic> is<disp-formula id="e1">
<mml:math id="me1">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(1)</label>
</disp-formula>where <italic>r</italic> is the distance, <italic>b</italic> corresponds to the range, and <inline-formula id="inf3">
<mml:math id="minf3">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> corresponds to the lower bound of the attractive tail, whose form is rather arbitrary. It should be pointed out that two popular models of intermolecular potentials used in liquid state physics, namely, the triangle-well potential and the square-well potential, fulfill the condition of being van Hove potentials and their thermodynamic properties have been thoroughly studied (see, for instance, Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>] for the former model and Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>] for the latter and references therein). Surprisingly, as far as we know, the parabolic-well potential, which is also a van Hove potential, has not been used for that purpose. The main aim of this paper is to contribute to partly remedying this situation.</p>
<p>We consider a parabolic-well fluid whose molecules interact with a potential of the form<disp-formula id="e2">
<mml:math id="me2">
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf4">
<mml:math id="minf4">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the reduced distance (<italic>r</italic> being the distance), &#x3c3; is the diameter of the hard core, <inline-formula id="inf5">
<mml:math id="minf5">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the well depth, and <inline-formula id="inf6">
<mml:math id="minf6">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the potential range. As it occurs with other relatively simple models, the main asset of this model potential is probably that, despite being an idealized representation, it nevertheless contains the main features of true molecular interactions in fluids, namely, a repulsive hard-core and an attractive interaction that continuously goes to zero as the intermolecular distance increases. In this regard, it is interesting to recall what Widom [<xref ref-type="bibr" rid="B25">25</xref>] pointed out in the case of the square-well fluid: &#x201c;Where I speak of the necessity to treat accurately the effects of the attractive or repulsive forces, I do not mean that it is important to know the corresponding part of <inline-formula id="inf7">
<mml:math id="minf7">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> with quantitative accuracy. Indeed, even if the <inline-formula id="inf8">
<mml:math id="minf8">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of Figure 1 were idealized as a square-well potential, as in Figure 3, but the statistical mechanical consequences of such a potential were then determined without further approximation, there would undoubtedly result in an essentially correct description of all the macroscopic properties of matter throughout a vast region of the <italic>p</italic> and <italic>T</italic> plane, including the neighborhoods of the triple and critical points. Thus, what matters is not the quantitative accuracy of the assumed <inline-formula id="inf9">
<mml:math id="minf9">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, but rather the qualitative accuracy of the resulting spatial correlations of molecular positions; the triple and critical points are distinguished by having the relevant qualitative features of this correlation, and the nature of its propagation through the fluid, determined primarily by the short-range repulsive forces between molecules, or by the longer ranged attractive forces, respectively.&#x201d; Something similar may be said about the parabolic-well potential. In fact, an interesting asset of this model is that its thermodynamic properties are readily amenable for treatment within the second-order thermodynamic perturbation theory of Barker and Henderson [<xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>]. Within this approach, in order to derive the Helmholtz free energy of the parabolic-well fluid, two ingredients are required: on the one hand, one needs the Helmholtz free energy of the reference hard-sphere fluid of diameter &#x3c3;. On the other hand, one also requires an expression for the radial distribution function <inline-formula id="inf10">
<mml:math id="minf10">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the hard-sphere fluid. In this work, we will profit from the availability of a method [<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>], the so-called rational function approximation (RFA) method, to (analytically) obtain an approximate <inline-formula id="inf11">
<mml:math id="minf11">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> which is thermodynamically consistent with the equation of state of the hard-sphere fluid and make use of this fact to derive the equation of state of the parabolic-well fluid.</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>FIGURE 1</label>
<caption>
<p>Various isotherms of the parabolic-well fluid for <inline-formula id="inf12">
<mml:math id="minf12">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.25</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The label TPT indicates that the results have been obtained using thermodynamic perturbation theory while the label MC refers to Monte Carlo simulation results.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fphy-08-627017-g001.tif"/>
</fig>
<p>The paper is organized as follows. In the next section, we recall the main aspects of the RFA method for the computation of <inline-formula id="inf16">
<mml:math id="minf16">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and provide the explicit expression for this quantity in the first coordination shell. This is followed in <xref ref-type="sec" rid="s3">Section 3</xref> with the <italic>completely analytic</italic> derivation of the equation of state of the parabolic-well fluid within the second-order Barker-Henderson thermodynamic perturbation theory in the macroscopic compressibility approximation and taking the hard-sphere fluid as the reference system. <xref ref-type="sec" rid="s4">Section 4</xref> contains some illustrative results for the reduced pressure of the parabolic-well fluid and a comparison with our own Monte Carlo and Event-driven Molecular Dynamics simulation data. We close the paper in the final section with further discussion and some concluding remarks.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>2 The Rfa Method For The Computation of The Radial Distribution Function of The Hard-Sphere Fluid</title>
<p>In this section, we provide the analytic result for the radial distribution function (rdf) of the hard-sphere fluid <inline-formula id="inf17">
<mml:math id="minf17">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, as derived with the RFA method [<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>], and its explicit expression in the range <inline-formula id="inf18">
<mml:math id="minf18">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. We begin by recalling two important relationships between the thermodynamic and structural properties of the hard-sphere fluid derived from statistical mechanics. On the one hand, the compressibility factor <inline-formula id="inf19">
<mml:math id="minf19">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (where <italic>p</italic> is the pressure, &#x3c1; the number density, <inline-formula id="inf20">
<mml:math id="minf20">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> the Boltzmann constant, and <italic>T</italic> the absolute temperature) of the hard-sphere fluid is related to the contact value of the rdf <inline-formula id="inf21">
<mml:math id="minf21">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> through<disp-formula id="e3">
<mml:math id="me3">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf22">
<mml:math id="minf22">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the packing fraction. On the other hand, the hard-sphere isothermal susceptibility <inline-formula id="inf23">
<mml:math id="minf23">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c7;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is related to the rdf through<disp-formula id="e4">
<mml:math id="me4">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c7;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>24</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>In the RFA method [<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>], the Laplace transform of <inline-formula id="inf24">
<mml:math id="minf24">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is taken to be given by<disp-formula id="e5">
<mml:math id="me5">
<mml:mrow>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x2112;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(5)</label>
</disp-formula>where<disp-formula id="equ1">
<mml:math id="mequ1">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>and the six coefficients <inline-formula id="inf25">
<mml:math id="minf25">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf26">
<mml:math id="minf26">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf27">
<mml:math id="minf27">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf28">
<mml:math id="minf28">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf29">
<mml:math id="minf29">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf30">
<mml:math id="minf30">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (which depend on the packing fraction) may be evaluated in an algebraic form by imposing the following requirements: (i) <inline-formula id="inf31">
<mml:math id="minf31">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c7;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> must be finite and hence the first two integral moments of the total correlation function <inline-formula id="inf32">
<mml:math id="minf32">
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, i.e., <inline-formula id="inf33">
<mml:math id="minf33">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> with <inline-formula id="inf34">
<mml:math id="minf34">
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1,2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, must be well defined; (ii) the approximation must be thermodynamically consistent with a prescribed equation of state; i.e., the thermodynamic relationship <inline-formula id="inf35">
<mml:math id="minf35">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c7;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> must be satisfied. Using the first requirement, one finds that <inline-formula id="inf36">
<mml:math id="minf36">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf37">
<mml:math id="minf37">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf38">
<mml:math id="minf38">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf39">
<mml:math id="minf39">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are linear functions of <inline-formula id="inf40">
<mml:math id="minf40">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf41">
<mml:math id="minf41">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Imposing the requirement (ii) leads to explicit expressions for <inline-formula id="inf42">
<mml:math id="minf42">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf43">
<mml:math id="minf43">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in terms of <inline-formula id="inf44">
<mml:math id="minf44">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c7;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf45">
<mml:math id="minf45">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>]. Finally, the expressions for all the coefficients are as follows:<disp-formula id="e6">
<mml:math id="me6">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>24</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e7">
<mml:math id="me7">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(7)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e8">
<mml:math id="me8">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>24</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(8)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e9">
<mml:math id="me9">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>72</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(9)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e10">
<mml:math id="me10">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(10)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e11">
<mml:math id="me11">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>36</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>Y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c7;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c7;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>Y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(11)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Here, <inline-formula id="inf46">
<mml:math id="minf46">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>Y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf47">
<mml:math id="minf47">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c7;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>Y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the compressibility factor and isothermal susceptibility arising in the Percus-Yevick theory. To close the problem, one has to give an expression for <inline-formula id="inf48">
<mml:math id="minf48">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, so all the procedure is a function of this choice. For a given <inline-formula id="inf49">
<mml:math id="minf49">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the radial distribution function is given by<disp-formula id="e12">
<mml:math id="me12">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2265;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(12)</label>
</disp-formula>with <inline-formula id="inf50">
<mml:math id="minf50">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> being the Heaviside step function and<disp-formula id="e13">
<mml:math id="me13">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x2112;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(13)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Explicitly, using the residues theorem,<disp-formula id="e14">
<mml:math id="me14">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>!</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(14)</label>
</disp-formula>where<disp-formula id="e15">
<mml:math id="me15">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>lim</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>!</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(15)</label>
</disp-formula>with <inline-formula id="inf51">
<mml:math id="minf51">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> being the four roots of <inline-formula id="inf52">
<mml:math id="minf52">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>; namely,<disp-formula id="e16">
<mml:math id="me16">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(16)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e17">
<mml:math id="me17">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(17)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e18">
<mml:math id="me18">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(18)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e19">
<mml:math id="me19">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(19)</label>
</disp-formula>where<disp-formula id="e21">
<mml:math id="me21">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(21)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e22">
<mml:math id="me22">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(22)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e23">
<mml:math id="me23">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(23)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e24">
<mml:math id="me24">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(24)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e25">
<mml:math id="me25">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(25)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e26">
<mml:math id="me26">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>9</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>27</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>27</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>72</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(26)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>As we will indicate below, once <inline-formula id="inf53">
<mml:math id="minf53">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> has been chosen, <xref ref-type="disp-formula" rid="e5">Eqs. 5</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e26">26</xref> are all that is needed to evaluate the first- and second-order perturbation terms for the free energy of the parabolic-well fluid within the Barker-Henderson thermodynamic perturbation theory taking the hard-sphere fluid as the reference system. To close this section and for later use, we now write the explicit expression for the radial distribution function up to the first coordination shell which reads<disp-formula id="e27">
<mml:math id="me27">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(27)</label>
</disp-formula>where<disp-formula id="e28">
<mml:math id="me28">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1,2,3,4</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(28)</label>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="s3">
<title>3 Thermodynamic Perturbation Theory and the Equation of State of the Parabolic-Well Fluid</title>
<p>Perturbation approaches for the computation of thermodynamic properties of fluids are well established theoretical tools [<xref ref-type="bibr" rid="B28">28</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>]. In the Barker-Henderson perturbation theory [<xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>], one splits the potential into a hard-sphere part and a perturbation part; namely, <inline-formula id="inf54">
<mml:math id="minf54">
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, where<disp-formula id="e29">
<mml:math id="me29">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(29)</label>
</disp-formula>and<disp-formula id="e30">
<mml:math id="me30">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(30)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Once this separation has been made, the Helmholtz free energy per particle of the parabolic-well fluid is expressed as a power series in the inverse of the reduced temperature <inline-formula id="inf55">
<mml:math id="minf55">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which up to second order reads<disp-formula id="e31">
<mml:math id="me31">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(31)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Here, <italic>N</italic> is the number of particles and <inline-formula id="inf56">
<mml:math id="minf56">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> stands for the Helmholtz free energy of the reference hard-sphere fluid while <inline-formula id="inf57">
<mml:math id="minf57">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf58">
<mml:math id="minf58">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (this latter in the so-called macroscopic compressibility approximation) are given, respectively, by<disp-formula id="e32">
<mml:math id="me32">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(32)</label>
</disp-formula>and<disp-formula id="e33">
<mml:math id="me33">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c7;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(33)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Note that we have made use of the fact that <inline-formula id="inf59">
<mml:math id="minf59">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> vanishes for <inline-formula id="inf60">
<mml:math id="minf60">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and of the expression for <inline-formula id="inf61">
<mml:math id="minf61">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> given in <xref ref-type="disp-formula" rid="e30">Eq. 30</xref>, respectively, to set the lower and upper limits of the integrals in <xref ref-type="disp-formula" rid="e32">Eqs. 32</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e33">33</xref>. In turn, the equation of state of the parabolic-well fluid in this approximation is given by<disp-formula id="e34">
<mml:math id="me34">
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(34)</label>
</disp-formula>And, the chemical potential may be readily obtained as<disp-formula id="e35">
<mml:math id="me35">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(35)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf62">
<mml:math id="minf62">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is given in <xref ref-type="disp-formula" rid="e31">Eq. 31</xref>, together with <xref ref-type="disp-formula" rid="e32">Eqs. 32</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e33">33</xref>, and <italic>Z</italic> is given in <xref ref-type="disp-formula" rid="e34">Eq. 34</xref>. So, provided we choose <inline-formula id="inf63">
<mml:math id="minf63">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which of course also determines <inline-formula id="inf64">
<mml:math id="minf64">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c7;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf65">
<mml:math id="minf65">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and take <inline-formula id="inf66">
<mml:math id="minf66">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to be the one computed with the RFA approach and such compressibility factor, the completely analytic formulation of the second-order Barker-Henderson thermodynamic perturbation theory in the macroscopic compressibility approximation for the parabolic-well fluid taking the hard-sphere fluid as the reference system has been derived. In our subsequent calculations, we will be restricted to relatively narrow wells (<inline-formula id="inf67">
<mml:math id="minf67">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) so that <xref ref-type="disp-formula" rid="e27">Eq. 27</xref> for <inline-formula id="inf68">
<mml:math id="minf68">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> will be used. Furthermore, <inline-formula id="inf69">
<mml:math id="minf69">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf70">
<mml:math id="minf70">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c7;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> will be chosen to be those corresponding to the Carnahan-Starling (CS) equation of state [<xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>]; namely,<disp-formula id="e36">
<mml:math id="me36">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(36)</label>
</disp-formula>and<disp-formula id="e37">
<mml:math id="me37">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c7;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c7;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(37)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Further, from the CS equation of state, it also follows that<disp-formula id="e38">
<mml:math id="me38">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>ln</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(38)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The availability of the completely analytic (albeit approximate) forms of the Helmholtz free energy and the equation of state of the system (which are themselves not very illuminating and therefore will not be explicitly written down [<xref ref-type="bibr" rid="B31">31</xref>]) allows us in principle to compute, for a given value of &#x3bb;, the compressibility factor using <xref ref-type="disp-formula" rid="e34">Eq. 34</xref>, the vapor-liquid coexistence curve from the equality of pressures, and chemical potentials of the two phases and also to obtain the critical point in the usual way.</p>
<p>Preliminary results for the isotherms will be presented in the following section, together with a comparison with our simulation data. But before presenting such results, we will take advantage of the simple form of the intermolecular potential of this fluid to compute its second virial coefficient. This is given by<disp-formula id="e39">
<mml:math id="me39">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(39)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="equ2">
<mml:math id="mequ2">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
<disp-formula id="equ3">
<mml:math id="mequ3">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>
<xref ref-type="disp-formula" rid="e39">Equation 39</xref>, which to the best of our knowledge has not been reported before, allows us to obtain the Boyle temperature <inline-formula id="inf71">
<mml:math id="minf71">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the parabolic-well fluid as a function of &#x3bb; by equating <inline-formula id="inf72">
<mml:math id="minf72">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to zero and solving numerically for <inline-formula id="inf73">
<mml:math id="minf73">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. In <xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref>, we show some particular values and, for comparison, we also include the values corresponding to triangle-well and square-well fluids with the same range &#x3bb;.</p>
<table-wrap id="T1" position="float">
<label>TABLE 1</label>
<caption>
<p>Reduced Boyle temperatures <inline-formula id="inf74">
<mml:math id="minf74">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (up to three significant figures) of triangle-well, parabolic-well, and square-well fluids for various values of the range &#x3bb;.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">&#x3bb;</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf75">
<mml:math id="minf75">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>(Triangle-well fluid)</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf76">
<mml:math id="minf76">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>(parabolic-well fluid)</th>
<th align="left">
<inline-formula id="inf77">
<mml:math id="minf77">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (square-well fluid)</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">
<inline-formula id="inf78">
<mml:math id="minf78">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="char" char=".">0.72</td>
<td align="char" char=".">0.94</td>
<td align="char" char=".">1.39</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">
<inline-formula id="inf79">
<mml:math id="minf79">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="char" char=".">1.32</td>
<td align="char" char=".">1.78</td>
<td align="char" char=".">2.85</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">
<inline-formula id="inf80">
<mml:math id="minf80">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>7</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="char" char=".">2.08</td>
<td align="char" char=".">2.87</td>
<td align="char" char=".">4.84</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">2</td>
<td align="char" char=".">3.03</td>
<td align="char" char=".">4.25</td>
<td align="char" char=".">7.49</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>To close this section, we will also take advantage of the knowledge of the second virial coefficient, to obtain estimates of the critical temperature according to the Vliegenthart and Lekkerkerker criterion [<xref ref-type="bibr" rid="B32">32</xref>], namely, from equating this coefficient with <inline-formula id="inf81">
<mml:math id="minf81">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, where <inline-formula id="inf82">
<mml:math id="minf82">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the volume of the spherical core. The results for given values of the range are given in <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>, where we have also included such estimates for the cases of the triangle-well and square-well fluids with the same range &#x3bb;.</p>
<table-wrap id="T2" position="float">
<label>TABLE 2</label>
<caption>
<p>Estimates of the reduced critical temperatures <inline-formula id="inf83">
<mml:math id="minf83">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2261;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (up to three significant figures) of triangle-well, parabolic-well, and square-well fluids for various values of the range &#x3bb;, as obtained from the second virial coefficient and the use of the Vliegenthart and Lekkerkerker criterion.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">&#x3bb;</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf84">
<mml:math id="minf84">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>(triangle-well fluid)</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf85">
<mml:math id="minf85">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>(parabolic-well fluid)</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf86">
<mml:math id="minf86">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (square-well fluid)</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">
<inline-formula id="inf87">
<mml:math id="minf87">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="char" char=".">0.43</td>
<td align="char" char=".">0.55</td>
<td align="char" char=".">0.78</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">
<inline-formula id="inf88">
<mml:math id="minf88">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="char" char=".">0.69</td>
<td align="char" char=".">0.90</td>
<td align="char" char=".">1.39</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">
<inline-formula id="inf89">
<mml:math id="minf89">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>7</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="char" char=".">1.00</td>
<td align="char" char=".">1.35</td>
<td align="char" char=".">2.21</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">2</td>
<td align="char" char=".">1.38</td>
<td align="char" char=".">1.90</td>
<td align="char" char=".">3.27</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Note that, for all three model fluids, the values of both the reduced Boyle temperatures and the estimates of the reduced critical temperatures increase as the range &#x3bb; is increased. Also note that the geometrical form of the well influences such values as reflected in the fact that, for the same value of the range, the ones corresponding to the triangle-well fluid are smaller than those of the parabolic-well fluid which, in turn, are smaller than those of the square-well fluid.</p>
</sec>
<sec id="s4">
<title>4 Illustrative Results</title>
<p>Now we return to our main aim. In order to assess the value of the thermodynamic perturbation theory approach presented in the previous section, we have carried out NVT Monte Carlo (MC) simulations to compute the pressure of parabolic-well fluids for various values of the range <inline-formula id="inf90">
<mml:math id="minf90">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and supercritical temperatures for later comparison with our theoretical results. The details of such simulations are as follows. The number of particles in our simulations is <inline-formula id="inf91">
<mml:math id="minf91">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1372</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and we have considered a cubic box, of length L and with periodic boundary conditions. Reduced units are used, so that lengths are expressed in units of &#x3c3; (<inline-formula id="inf92">
<mml:math id="minf92">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, with <italic>l</italic> a pure number), the reduced temperature is <inline-formula id="inf93">
<mml:math id="minf93">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the packing fraction is <inline-formula id="inf94">
<mml:math id="minf94">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (where <inline-formula id="inf95">
<mml:math id="minf95">
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the volume), and the reduced pressure is <inline-formula id="inf96">
<mml:math id="minf96">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>For the sake of illustration, we report here the results of the simulations for <inline-formula id="inf97">
<mml:math id="minf97">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.25</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and 1.75, along various isotherms. For each isotherm, eight different packing fraction values <inline-formula id="inf98">
<mml:math id="minf98">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.05</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to 0.5 with <inline-formula id="inf99">
<mml:math id="minf99">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.05</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> were simulated in order to compute the reduced pressure <inline-formula id="inf100">
<mml:math id="minf100">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Each run was carried out using <inline-formula id="inf101">
<mml:math id="minf101">
<mml:mrow>
<mml:mn>1.5</mml:mn>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> Monte Carlo steps (MCS) discarding the first <inline-formula id="inf102">
<mml:math id="minf102">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> MCS for equilibration, and the properties were measured every 20 MCS and averaged every 1000 MCS; furthermore, for each packing fraction, the values of <inline-formula id="inf103">
<mml:math id="minf103">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> were averaged over 20 parallel simulations to obtain better statistics.</p>
<p>Finally, the pressure was calculated using the expression<disp-formula id="e40">
<mml:math id="me40">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b7;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(40)</label>
</disp-formula>Here, <inline-formula id="inf104">
<mml:math id="minf104">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf105">
<mml:math id="minf105">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the radial distribution function of the parabolic-well fluid (computed in the usual way [<xref ref-type="bibr" rid="B33">33</xref>] with the subscript <italic>PW</italic> standing for parabolic well), and the second term on the right-hand side of <xref ref-type="disp-formula" rid="e40">Eq. 40</xref>, obtained following a similar procedure to the one used by Rotenberg [<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>] in the case of the square-well fluid, accounts for the hard-core contribution to the parabolic-well potential.</p>
<p>In <xref ref-type="fig" rid="F1">Figures 1</xref>&#x2010;<xref ref-type="fig" rid="F3">3</xref>, we show the comparison between the results of the isotherms obtained with the thermodynamic perturbation theory and from simulation. Note the good agreement between theoretical and simulation results for all the values of <inline-formula id="inf106">
<mml:math id="minf106">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> above the critical temperature that we considered.</p>
<p>On the other hand, the subcritical isotherms were obtained by means of Molecular Dynamics (MD) Event-driven simulations. We have performed event-driven simulations of <inline-formula id="inf108">
<mml:math id="minf108">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>108000</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> elastic smooth spheres carried out with the DynamO software package [<xref ref-type="bibr" rid="B34">34</xref>]. The spheres interact by a stepped parabolic-well type potential [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>], a discretized version consisting of a sequence of 15 steps of widths <inline-formula id="inf109">
<mml:math id="minf109">
<mml:mrow>
<mml:mn>0.05</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, steps more than reasonable in most instances [<xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>]. We have used &#x3c3;, <inline-formula id="inf110">
<mml:math id="minf110">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <italic>m</italic>, and <inline-formula id="inf111">
<mml:math id="minf111">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as units of length, time, mass, and temperature, respectively. The MD event-driven simulations were performed for one value of the range of the potential, namely, <inline-formula id="inf112">
<mml:math id="minf112">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.75</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, along the isotherms <inline-formula id="inf113">
<mml:math id="minf113">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mn>1.0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and 0.7. In the first stage, we have performed NVT simulations with an Andersen thermostat during <inline-formula id="inf114">
<mml:math id="minf114">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> collisions, and after the equilibration, the second stage of NVE simulations with a duration of <inline-formula id="inf115">
<mml:math id="minf115">
<mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> collisions was performed [<xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>]. The full pressure tensor for the system was determined by means of the expression<disp-formula id="e41">
<mml:math id="me41">
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">int</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(41)</label>
</disp-formula>where the kinetic pressure is given by<disp-formula id="e42">
<mml:math id="me42">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>,</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(42)</label>
</disp-formula>with <inline-formula id="inf116">
<mml:math id="minf116">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> being a dyadic product which yields a matrix result and the masses of the particles are set as <inline-formula id="inf117">
<mml:math id="minf117">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The contribution to the pressure due to interactions is given by<disp-formula id="e43">
<mml:math id="me43">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">interaction</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi>,</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(43)</label>
</disp-formula>where the summation is over each two-particle <inline-formula id="inf118">
<mml:math id="minf118">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> event interaction, <inline-formula id="inf119">
<mml:math id="minf119">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the total simulation time, <inline-formula id="inf120">
<mml:math id="minf120">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the momentum impulse on particle <italic>i</italic>, and <inline-formula id="inf121">
<mml:math id="minf121">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the separation vector between the interacting particles. Finally, the hydrostatic pressure, which in this instance coincides with the reduced pressure, was computed from the trace of the tensor<disp-formula id="e44">
<mml:math id="me44">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi>.</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(44)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>In <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>, we show the comparison of the subcritical isotherms obtained with the thermodynamic perturbation theory and from simulation for a range <inline-formula id="inf122">
<mml:math id="minf122">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.75</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The typical van der Waals loop is clearly seen for the theoretical isotherm with <inline-formula id="inf123">
<mml:math id="minf123">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.7</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (which grossly underestimates the simulation data) and is still present in the isotherms with <inline-formula id="inf124">
<mml:math id="minf124">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf125">
<mml:math id="minf125">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, respectively. On the other hand, we have checked both through Monte Carlo and Event-driven MD simulations and also through the outcome of the thermodynamic perturbation theory that the isotherm with <inline-formula id="inf126">
<mml:math id="minf126">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.35</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (not shown), which according to the Vliegenthart and Lekkerkerker criterion should be the critical one, is a supercritical isotherm. In fact, the simulation data indicate that the real critical isotherm for this value of the range lies above but close to the one corresponding to the theoretical curve for <inline-formula id="inf127">
<mml:math id="minf127">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<fig id="F2" position="float">
<label>FIGURE 2</label>
<caption>
<p>Various subcritical isotherms of the parabolic-well fluid for <inline-formula id="inf13">
<mml:math id="minf13">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.75</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The label TPT indicates that the results have been obtained using thermodynamic perturbation theory while the label MD refers to Event-driven Molecular Dynamics simulation results. The inset shows an enlargement of the intermediate packing fraction region for the isotherms with <inline-formula id="inf14">
<mml:math id="minf14">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf15">
<mml:math id="minf15">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fphy-08-627017-g002.tif"/>
</fig>
<p>While it is clear from <xref ref-type="fig" rid="F1">Figures 1</xref>&#x2013;<xref ref-type="fig" rid="F3">3</xref> that the qualitative trends observed in all the simulation results are correctly accounted for by the theory, a better perspective of its performance may be gained by looking at the quantitative differences. Therefore, in <xref ref-type="table" rid="T3">Table 3</xref>, we display the actual numerical values for a couple of isotherms. In both cases, it is clear that the good qualitative agreement seen in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figures 1</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F2">2</xref>, respectively, is not accompanied by quantitative agreement. In fact, the first theoretical isotherm (<inline-formula id="inf128">
<mml:math id="minf128">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.25</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf129">
<mml:math id="minf129">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>), which is a supercritical isotherm, yields an underestimation of the reduced pressure when compared to the simulation values. On the other hand, for the second isotherm (<inline-formula id="inf130">
<mml:math id="minf130">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.75</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf131">
<mml:math id="minf131">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>), which is subcritical, the general overall trend is that the theoretical curve overestimates the value of the reduced pressure. As one would expect, in the case of the supercritical isotherms, the quantitative agreement is improved as the reduced temperature is increased.</p>
<fig id="F3" position="float">
<label>FIGURE 3</label>
<caption>
<p>Various isotherms of the parabolic-well fluid for <inline-formula id="inf107">
<mml:math id="minf107">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.75</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The label TPT indicates that the results have been obtained using thermodynamic perturbation theory while the label MC refers to Monte Carlo simulation results.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fphy-08-627017-g003.tif"/>
</fig>
<table-wrap id="T3" position="float">
<label>TABLE 3</label>
<caption>
<p>Theoretical and simulation results for the reduced pressure at various packing fractions in two isotherms of the parabolic-well fluid. The labels MC, MD, and TPT stand for Monte Carlo, Event-driven MD, and thermodynamic perturbation theory, respectively.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left"/>
<th align="left">
<inline-formula id="inf132">
<mml:math id="minf132">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.25</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf133">
<mml:math id="minf133">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="left"/>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">&#x3b7;</td>
<td align="center">Simulation (MC)</td>
<td align="center">TPT</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.1</td>
<td align="char" char=".">0.4984</td>
<td align="char" char=".">0.3912</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.15</td>
<td align="char" char=".">0.9408</td>
<td align="char" char=".">0.6931</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.2</td>
<td align="char" char=".">1.5577</td>
<td align="char" char=".">1.1066</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.25</td>
<td align="char" char=".">2.4038</td>
<td align="char" char=".">1.6873</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.3</td>
<td align="char" char=".">3.5641</td>
<td align="char" char=".">2.5289</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.35</td>
<td align="char" char=".">5.1764</td>
<td align="char" char=".">3.7918</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.4</td>
<td align="char" char=".">7.4700</td>
<td align="char" char=".">5.7559</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.45</td>
<td align="char" char=".">10.8447</td>
<td align="char" char=".">8.9191</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.5</td>
<td align="char" char=".">16.0428</td>
<td align="char" char=".">14.1890</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center">
<inline-formula id="inf134">
<mml:math id="minf134">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.75</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf135">
<mml:math id="minf135">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="left"/>
</tr>
<tr>
<td align="left">&#x3b7;</td>
<td align="center">Simulation (MD)</td>
<td align="center">TPT</td>
</tr>
<tr>
<td align="char" char=".">0.1</td>
<td align="char" char=".">0.0694</td>
<td align="char" char=".">0.1129</td>
</tr>
<tr>
<td align="char" char=".">0.15</td>
<td align="char" char=".">0.0642</td>
<td align="char" char=".">0.0738</td>
</tr>
<tr>
<td align="char" char=".">0.2</td>
<td align="char" char=".">0.0413</td>
<td align="char" char=".">0.0007</td>
</tr>
<tr>
<td align="char" char=".">0.25</td>
<td align="char" char=".">0.0094</td>
<td align="char" char=".">&#x2212;0.0280</td>
</tr>
<tr>
<td align="char" char=".">0.3</td>
<td align="char" char=".">0.0227</td>
<td align="char" char=".">0.1287</td>
</tr>
<tr>
<td align="char" char=".">0.35</td>
<td align="char" char=".">0.4810</td>
<td align="char" char=".">0.6941</td>
</tr>
<tr>
<td align="char" char=".">0.4</td>
<td align="char" char=".">1.7221</td>
<td align="char" char=".">1.9983</td>
</tr>
<tr>
<td align="char" char=".">0.45</td>
<td align="char" char=".">4.2439</td>
<td align="char" char=".">4.5110</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
<sec id="s5">
<title>5 Concluding Remarks</title>
<p>In this paper, we have addressed the study of the thermodynamic properties of a fluid whose molecules interact through a parabolic-well potential. For this model, we obtained the exact second virial coefficient which in turn allowed us to compute the Boyle temperature and to estimate the critical temperature for arbitrary values of the potential range &#x3bb;. The parabolic-well potential is in the same family as the triangle-well potential and the square-well potential, being in some sense intermediate between the other two. A reflection of this is the behavior of both the Boyle temperatures and the estimates of the critical temperatures in which, for a fixed range, the values corresponding to the parabolic-well potential lie between the ones corresponding to the other two. Whether this points out to a deeper relationship between the geometrical shape of the well and the location of the critical point in van Hove fluids is not clear to us at this stage but might be worth considering in the future.</p>
<p>In order to obtain further analytic results, we considered a thermodynamic perturbation theory approach for this fluid within the Barker-Henderson second-order macroscopic compressibility approximation and taking the hard-sphere fluid as the reference fluid. Restricting ourselves to values of the range in the interval <inline-formula id="inf136">
<mml:math id="minf136">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and evaluating the radial distribution function of the hard-sphere fluid according to the RFA method with the CS equation of state, we were able to derive (albeit approximate) fully analytic expressions for the Helmholtz free energy, the equation of state, and the chemical potential of the parabolic-well fluid. With such expressions, we were able to compute theoretically various isotherms for a given potential range. These were subsequently compared to our own Monte Carlo NVT and Event-driven MD simulation results. It must be emphasized that these simulation data are to our knowledge the only ones available in the literature for this system.</p>
<p>It should be clear that the calculations that we have presented in the previous section are still preliminary but we want to stress that further work on this subject is currently being carried out. Nevertheless, at this stage, a few additional comments are in order. We begin by pointing out that the qualitative agreement between the results for the isotherms above the critical one obtained from thermodynamic perturbation theory and those stemming out of NVT Monte Carlo simulations, as well as the improvement of the quantitative agreement as the reduced temperature is increased, although clearly rewarding, are not very surprising in view of the fact that our theoretical approximation relies on the convergence of the perturbation expansion for high temperatures. Also rewarding is the fact that the results of the Event-driven MD simulation for the isotherm <inline-formula id="inf137">
<mml:math id="minf137">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in the case in which the range is <inline-formula id="inf138">
<mml:math id="minf138">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.75</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which is a subcritical isotherm, are also well accounted for by the curve obtained using thermodynamic perturbation theory. The same happens with the isotherm with <inline-formula id="inf139">
<mml:math id="minf139">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. On the other hand, the gross underestimation of the theoretical curve for the subcritical isotherm with <inline-formula id="inf140">
<mml:math id="minf140">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.7</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and the same value of the range indicates that the convergence of the perturbation series is very poor for this reduced temperature. In any case, it is fair to say that the present theoretical approach provides a good starting point for the study of the thermodynamic properties of parabolic-well fluids. Future work with the same approach contemplates the computation of the critical point and the liquid-vapor coexistence curve of such fluids. Finally, since we are persuaded that the parabolic-well fluid may still offer some other insights on the thermodynamic behavior of fluids, we hope that the results of the present paper may also motivate others to conduct more studies using this model.</p>
</sec>
</body>
<back>
<sec id="s6">
<title>Data Availability Statement</title>
<p>The raw data supporting the conclusions of this article will be made available by the authors, without undue reservation.</p>
</sec>
<sec id="s7">
<title>Author Contributions</title>
<p>MLH worked out the theoretical development of the thermodynamic properties and &#xc1;RR performed the NVT Monte Carlo and Event-driven molecular dynamics simulations. Both authors worked on the written version of the paper.</p>
</sec>
<sec id="s8">
<title>Funding</title>
<p>This study was funded by Universidad Nacional Aut&#xf3;noma de M&#xe9;xico (salary of Mariano L&#xf3;pez de Haro) and Junta de Andaluc&#xed;a (support funds for the group of investigation of &#xc1;RR).</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement" id="s9">
<title>Conflict of Interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<ack>
<p>ARR acknowledges the financial support of Junta de Andaluc&#xed;a, through Project &#x201c;Ayuda al grupo PAIDI FQM205.&#x201d;</p>
</ack>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<label>1.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>van Hove</surname>
<given-names>L</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Quelques propri&#xe9;t&#xe9;s g&#xe9;n&#xe9;rales de L&#x27;int&#xe9;grale de configuration D&#x27;un syst&#xe8;me de particules avec interaction</article-title>. <source>Physica</source> (<year>1949</year>) <volume>15</volume>:<fpage>951</fpage>&#x2013;<lpage>61</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0031-8914(49)90059-2</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B2">
<label>2.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Largo</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Solana</surname>
<given-names>JR</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>A simplified perturbation theory for equilibrium properties of triangular-well fluids</article-title>. <source>Phys Stat Mech Appl</source> (<year>2000</year>) <volume>284</volume>:<fpage>68</fpage>&#x2013;<lpage>78</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/s0378-4371(00)00232-6</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B3">
<label>3.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Betancourt-C&#xe1;rdenas</surname>
<given-names>FF</given-names>
</name>
<name>
<surname>Galicia-Luna</surname>
<given-names>LA</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sandler</surname>
<given-names>SI</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Thermodynamic properties for the triangular-well fluid</article-title>. <source>Mol Phys</source> (<year>2007</year>) <volume>105</volume>:<fpage>2987</fpage>&#x2013;<lpage>98</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/00268970701725013</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B4">
<label>4.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Betancourt-C&#xe1;rdenas</surname>
<given-names>FF</given-names>
</name>
<name>
<surname>Galicia-Luna</surname>
<given-names>LA</given-names>
</name>
<name>
<surname>Benavides</surname>
<given-names>AL</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ram&#xed;rez</surname>
<given-names>JA</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sch&#xf6;ll-Paschinger</surname>
<given-names>E</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Thermodynamics of a long-range triangle-well fluid</article-title>. <source>Mol Phys</source> (<year>2008</year>) <volume>106</volume>:<fpage>113</fpage>&#x2013;<lpage>26</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/00268970701832397</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B5">
<label>5.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Zhou</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Thermodynamics and phase behavior of a triangle-well model and density-dependent variety</article-title>. <source>J Chem Phys</source> (<year>2009</year>) <volume>130</volume>:<fpage>014502</fpage>&#x2013;<lpage>12</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.3049399</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B6">
<label>6.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Koyuncu</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Equation of state of a long-range triangular-well fluid</article-title>. <source>Mol Phys</source> (<year>2011</year>) <volume>109</volume>:<fpage>565</fpage>&#x2013;<lpage>73</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/00268976.2010.538738</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B7">
<label>7.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gu&#xe9;rin</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Improved analytical thermodynamic properties of the triangular-well fluid from perturbation theory</article-title>. <source>J Mol Liq</source> (<year>2012</year>) <volume>170</volume>:<fpage>37</fpage>&#x2013;<lpage>40</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.molliq.2012.03.014</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B8">
<label>8.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Rivera</surname>
<given-names>LD</given-names>
</name>
<name>
<surname>Robles</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>L&#xf3;pez de Haro</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Equation of state and liquid&#x2013;vapour equilibrium in a triangle-well fluid</article-title>. <source>Mol Phys</source> (<year>2012</year>) <volume>110</volume>:<fpage>1327</fpage>&#x2013;<lpage>33</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/00268976.2012.655338</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B9">
<label>9.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>B&#xe1;rcenas</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Odriozola</surname>
<given-names>G</given-names>
</name>
<name>
<surname>Orea</surname>
<given-names>P</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Coexistence and interfacial properties of triangle-well fluids</article-title>. <source>Mol Phys</source> (<year>2014</year>) <volume>112</volume>:<fpage>2114</fpage>&#x2013;<lpage>21</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/00268976.2014.887801</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B10">
<label>10.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Trejos</surname>
<given-names>VM</given-names>
</name>
<name>
<surname>Mart&#xed;nez</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Valadez-P&#xe9;rez</surname>
<given-names>NE</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Statistical fluid theory for systems of variable range interacting via triangular-well pair potential</article-title>. <source>J Mol Liq</source> (<year>2018</year>) <volume>265</volume>:<fpage>337</fpage>&#x2013;<lpage>46</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.molliq.2018.05.116</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B11">
<label>11.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Benavides</surname>
<given-names>AL</given-names>
</name>
<name>
<surname>Cervantes</surname>
<given-names>LA</given-names>
</name>
<name>
<surname>Torres-Arenas</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Analytical equations of state for triangle-well and triangle-shoulder potentials</article-title>. <source>J Mol Liq</source> (<year>2018</year>) <volume>271</volume>:<fpage>670</fpage>&#x2013;<lpage>6</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.molliq.2018.08.110</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B12">
<label>12.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Rotenberg</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Monte Carlo equation of state for hard spheres in an attractive square well</article-title>. <source>J Chem Phys</source> (<year>1965</year>) <volume>43</volume>:<fpage>1198</fpage>&#x2013;<lpage>201</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.1696904</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B13">
<label>13.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Barker</surname>
<given-names>JA</given-names>
</name>
<name>
<surname>Henderson</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Perturbation theory and equation of state for fluids: the square&#x2010;well potential</article-title>. <source>J Chem Phys</source> (<year>1967</year>) <volume>47</volume>:<fpage>2856</fpage>&#x2013;<lpage>61</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.1712308</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B14">
<label>14.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Luks</surname>
<given-names>KD</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kozak</surname>
<given-names>JJ</given-names>
</name>
</person-group>. <source>Adv Chem Phys</source> (<year>1978</year>) <volume>37</volume>:<fpage>139</fpage>&#x2013;<lpage>201</lpage>. </citation>
</ref>
<ref id="B15">
<label>15.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Carley</surname>
<given-names>DD</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Thermodynamic properties of a square&#x2010;well fluid in the liquid and vapor regions</article-title>. <source>J Chem Phys</source> (<year>1983</year>) <volume>78</volume>:<fpage>5776</fpage>&#x2013;<lpage>81</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.445462</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B16">
<label>16.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>del R&#xed;o</surname>
<given-names>F</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lira</surname>
<given-names>L</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Properties of the square-well fluid of variable width</article-title>. <source>Mol Phys</source> (<year>1987</year>) <volume>61</volume>:<fpage>275</fpage>&#x2013;<lpage>92</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/00268978700101141</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B17">
<label>17.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>del R&#xed;o</surname>
<given-names>F</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lira</surname>
<given-names>L</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Properties of the square&#x2010;well fluid of variable width. II. The mean field term</article-title>. <source>J Chem Phys</source> (<year>1987</year>) <volume>87</volume>:<fpage>7179</fpage>&#x2013;<lpage>83</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.453361</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B18">
<label>18</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Benavides</surname>
<given-names>AL</given-names>
</name>
<name>
<surname>del R&#xed;o</surname>
<given-names>F</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Properties of the square-well fluid of variable width</article-title>. <source>Mol Phys</source> (<year>1989</year>) <volume>68</volume>:<fpage>983</fpage>&#x2013;<lpage>1000</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/00268978900102691</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B19">
<label>19.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>L&#xf3;pez-Rend&#xf3;n</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
<name>
<surname>Reyes</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
<name>
<surname>Orea</surname>
<given-names>P</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Thermodynamic properties of short-range square well fluid</article-title>. <source>J Chem Phys</source> (<year>2006</year>) <volume>125</volume>:<fpage>084508</fpage>&#x2013;<lpage>5</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.2338307</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B20">
<label>20.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Rivera-Torres</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>del R&#xed;o</surname>
<given-names>F</given-names>
</name>
<name>
<surname>Esp&#xed;ndola-Heredia</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kolafa</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Malijevsk&#xfd;</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Molecular dynamics simulation of the free-energy expansion of the square-well fluid of short ranges</article-title>. <source>J Mol Liq</source> (<year>2013</year>) <volume>185</volume>:<fpage>44</fpage>&#x2013;<lpage>9</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.molliq.2012.12.005</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B21">
<label>21.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Elliot</surname>
<given-names>JR</given-names>
</name>
<name>
<surname>Schultz</surname>
<given-names>AJ</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kofke</surname>
<given-names>DA</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Combined temperature and density series for fluid&#x2010;phase properties. I. Square-well spheres</article-title>. <source>J Chem Phys</source> (<year>2015</year>) <volume>147</volume>:<fpage>1141101</fpage>&#x2013;<lpage>12</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.4930268</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B22">
<label>22.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Padilla</surname>
<given-names>L</given-names>
</name>
<name>
<surname>Benavides</surname>
<given-names>AL</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>The constant force continuous molecular dynamics for potentials with multiple discontinuities</article-title>. <source>J Chem Phys</source> (<year>2017</year>) <volume>147</volume>: <fpage>034502</fpage>&#x2013;<lpage>6</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.4993436</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B23">
<label>23.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Sastre</surname>
<given-names>F</given-names>
</name>
<name>
<surname>Moreno-Hilario</surname>
<given-names>E</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sotelo-Serna</surname>
<given-names>MG</given-names>
</name>
<name>
<surname>Gil-Villegas</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Microcanonical-ensemble computer simulation of the high-temperature expansion coefficients of the Helmholtz free energy of a square-well fluid</article-title>. <source>Mol Phys</source> (<year>2018</year>) <volume>116</volume>:<fpage>351</fpage>&#x2013;<lpage>60</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/00268976.2017.1392051</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B24">
<label>24.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>R&#xed;o</surname>
<given-names>Fd.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Guzm&#xe1;n</surname>
<given-names>O</given-names>
</name>
<name>
<surname>Mart&#xed;nez</surname>
<given-names>FO</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Global square-well free-energy model via singular value decomposition</article-title>. <source>Mol Phys</source> (<year>2018</year>) <volume>116</volume>:<fpage>2070</fpage>&#x2013;<lpage>82</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/00268976.2018.1461943</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B25">
<label>25.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Widom</surname>
<given-names>B</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Intermolecular Forces and the Nature of the Liquid State: liquids reflect in their bulk properties the attractions and repulsions of their constituent molecules</article-title>. <source>Science</source> (<year>1967</year>) <volume>157</volume>:<fpage>375</fpage>&#x2013;<lpage>82</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1126/science.157.3787.375</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B26">
<label>26.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Barker</surname>
<given-names>JA</given-names>
</name>
<name>
<surname>Henderson</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>What is &#x201c;liquid&#x201d;? Understanding the states of matter</article-title>. <source>Rev Mod Phys</source> (<year>1976</year>) <volume>48</volume>:<fpage>587</fpage>&#x2013;<lpage>671</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/revmodphys.48.587</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B27">
<label>27.</label>
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>L&#xf3;pez de Haro</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yuste</surname>
<given-names>SB</given-names>
</name>
<name>
<surname>Santos</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Alternative approaches to the equilibrium properties of hard-sphere liquids</article-title>. In: <person-group person-group-type="editor">
<name>
<surname>Mulero</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
</person-group>, editor. <source>Theory and simulation of hard-sphere fluids and related systems, lecture notes in physics 753</source>. <publisher-loc>Berlin, Germany</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2008</year>). p. <fpage>183</fpage>&#x2013;<lpage>245</lpage>. </citation>
</ref>
<ref id="B28">
<label>28.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Zhou</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>Solana</surname>
<given-names>JR</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Progress in the perturbation approach in fluid and fluid-related theories</article-title>. <source>Chem Rev</source> (<year>2009</year>) <volume>109</volume>:<fpage>2829</fpage>&#x2013;<lpage>58</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1021/cr900094p</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B29">
<label>29.</label>
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Solana</surname>
<given-names>JR</given-names>
</name>
</person-group>. <source>Perturbation theories for the thermodynamic properties of fluids and solids</source>. <publisher-loc>Boca Raton, Florida</publisher-loc>: <publisher-name>CRC Press</publisher-name> (<year>2013</year>). </citation>
</ref>
<ref id="B30">
<label>30.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Carnahan</surname>
<given-names>NF</given-names>
</name>
<name>
<surname>Starling</surname>
<given-names>KE</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Equation of state for nonattracting rigid spheres</article-title>. <source>J Chem Phys</source> (<year>1969</year>) <volume>51</volume>:<fpage>635</fpage>&#x2013;<lpage>6</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.1672048</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B31">
<label>31.</label>
<citation citation-type="other">
<article-title>These expressions are available, however, in a Mathematica code that we have employed and which we are willing to supply if requested</article-title>. </citation>
</ref>
<ref id="B32">
<label>32.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Vliegenthart</surname>
<given-names>GA</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lekkerkerker</surname>
<given-names>HNW</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Predicting the gas-liquid critical point from the second virial coefficient</article-title>. <source>J Chem Phys</source> (<year>2000</year>) <volume>112</volume>:<fpage>5364</fpage>&#x2013;<lpage>9</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.481106</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B33">
<label>33.</label>
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Frenkel</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
<name>
<surname>Smit</surname>
<given-names>B</given-names>
</name>
</person-group>. <source>Understanding molecular simulation: from algorithms and applications</source>. <publisher-loc>San Francisco, CA</publisher-loc>: <publisher-name>Academic press</publisher-name> (<year>2002</year>). </citation>
</ref>
<ref id="B34">
<label>34.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Bannerman</surname>
<given-names>MN</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sargant</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lue</surname>
<given-names>L</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>DynamO: a free ${\cal O}$(N) general event-driven molecular dynamics simulator</article-title>. <source>J Comput Chem</source> (<year>2011</year>) <volume>32</volume>:<fpage>3329</fpage>&#x2013;<lpage>38</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/jcc.21915</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B35">
<label>35.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Chapela</surname>
<given-names>GA</given-names>
</name>
<name>
<surname>Scriven</surname>
<given-names>LE</given-names>
</name>
<name>
<surname>Davis</surname>
<given-names>HT</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Molecular dynamics for discontinuous potential. IV. Lennard&#x2010;Jonesium</article-title>. <source>J Chem Phys</source> (<year>1989</year>) <volume>91</volume>:<fpage>4307</fpage>&#x2013;<lpage>13</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.456811</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B36">
<label>36.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Thomson</surname>
<given-names>C</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lue</surname>
<given-names>L</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bannerman</surname>
<given-names>MN</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Mapping continuous potentials to discrete forms</article-title>. <source>J Chem Phys</source> (<year>2014</year>) <volume>140</volume>:<fpage>034105</fpage>&#x2013;<lpage>13</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.4861669</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B37">
<label>37.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>L&#xf3;pez de Haro</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Rodr&#xed;guez-Rivas</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yuste</surname>
<given-names>SB</given-names>
</name>
<name>
<surname>Santos</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Structural properties of the jagla fluid</article-title>. <source>Phys Rev E</source> (<year>2018</year>) <volume>98</volume>:<fpage>012138</fpage>&#x2013;<lpage>48</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physreve.98.012138</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B38">
<label>38.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Bannerman</surname>
<given-names>MN</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lue</surname>
<given-names>L</given-names>
</name>
<name>
<surname>Woodcock</surname>
<given-names>LV</given-names>
</name>
</person-group>. <source>J Chem Phys</source> (<year>2010</year>) <volume>132</volume>:<fpage>084607</fpage>&#x2013;<lpage>12</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.3328823</pub-id> </citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>