Stort termodynamisk potentiale

Stort termodynamisk potentiale ( Landau potential ) er et termodynamisk potentiale , der bruges til at beskrive systemer med et variabelt antal partikler ( grand canonical ensemble ). Det blev introduceret af Gibbs og udpeget af ham som , derfor kaldes det nogle gange også for omega-potentialet. $\Omega$

Definition

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

hvor er Helmholtz fri energi , er det kemiske potentiale , er antallet af partikler, er trykket , er volumen , er temperaturen , er entropien . $F$ $\mu$ $N$ $P$ $V$ $T$ $S$

Derfor er dens forskel

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

Derfor skrives et stort termodynamisk potentiale som en funktion

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

Det kan påvises, at i tilfælde af homogene systemer, det vil sige med additivitet af intern energi

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

for et stort termodynamisk potentiale, udtrykket

\Omega = -p V

For at gøre dette skal du erstatte Gibbs-Duhem-ligningen med udtrykket for ligningen . $d\Omega$

Stort termodynamisk potentiale og termodynamisk ligevægt

Det kan påvises, at for et system med et fast (udefra) volumen, temperatur og kemisk potentiale (men et variabelt antal partikler), er det termodynamiske ligevægtspunkt minimumspunktet for det store termodynamiske potentiale.

Se også

Litteratur

Bazarov I.P. Termodynamik. (utilgængeligt link) M.: Vysshaya shkola, 1991. 376 s.
Kvasnikov IA Termodynamik og statistisk fysik. Teori om ligevægtssystemer. (utilgængeligt link) Vol. 1. M.: Publishing House of Moscow State University, 1991. (2. udgave, rev. og tilf. M.: URSS, 2002. 240 s.)
Landau L. D. , Lifshitz E. M. Statistisk fysik. Del 1. - 3. udgave, tilf. — M .: Nauka , 1976. — 584 s. - (" Teoretisk fysik ", bind V).

Termodynamiske potentialer
Intern energi Entalpi Helmholtz fri energi Gibbs energi Stort termodynamisk potentiale
Portal "Fysik"