Nagy termodinamikai potenciál

A nagy termodinamikai potenciál ( Landau - potenciál ) egy termodinamikai potenciál , amelyet változó számú részecskeszámú rendszerek leírására használnak ( grand canonical ensemble ). Gibbs vezette be, és ő nevezte el , ezért néha omega-potenciálnak is nevezik. $\Omega$

Definíció

\Omega = U - TS - \mu N = F - \mu N

ahol a Helmholtz-szabadenergia , a kémiai potenciál , a részecskék száma, a nyomás , a térfogat , a hőmérséklet , az entrópia . $F$ $\mu$ $N$ $P$ $V$ $T$ $S$

Ezért a különbsége az

d \Omega = -S dT - P dV - N d \mu

Ezért egy nagy termodinamikai potenciált függvényként írunk fel

\Omega = \Omega (T,V,\mu)

Kimutatható, hogy homogén rendszerek esetén, azaz belső energia additivitásával

U(\alpha S,\alpha V,\alpha N)=\alpha U(S,V,N)

nagy termodinamikai potenciál esetén a kifejezés

\Omega = -p V

Ehhez cserélje be a Gibbs-Duhem egyenletet az egyenlet kifejezésébe . $d\Omega$

Nagy termodinamikai potenciál és termodinamikai egyensúly

Kimutatható, hogy egy rögzített (kívülről) térfogatú, hőmérsékletű és kémiai potenciállal rendelkező (de változó számú részecskeszámú) rendszernél a termodinamikai egyensúlyi pont a nagy termodinamikai potenciál minimális pontja.

Lásd még

Irodalom

Bazarov I. P. Termodinamika. (elérhetetlen link) M.: Vysshaya shkola, 1991. 376 p.
Kvasnikov IA Termodinamika és statisztikai fizika. Az egyensúlyi rendszerek elmélete. (nem elérhető link) Kt. 1. M.: Moszkvai Állami Egyetem Kiadója, 1991. (2. kiadás, Rev. és add. M.: URSS, 2002. 240 p.)
Landau L. D. , Lifshitz E. M. Statisztikai fizika. 1. rész – 3. kiadás, add. — M .: Nauka , 1976. — 584 p. - (" Elméleti fizika ", V. kötet).

Termodinamikai potenciálok
Belső energia Entalpia Helmholtz szabad energia Gibbs energia Nagy termodinamikai potenciál
"Fizika" portál