Velký termodynamický potenciál

Velký termodynamický potenciál ( Landauův potenciál ) je termodynamický potenciál používaný k popisu systémů s proměnným počtem částic ( grand canonical ensemble ). Byl představen Gibbsem a jím označen jako , proto se mu někdy také říká omega potenciál. $\Omega$

Definice

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

kde je Helmholtzova volná energie , je chemický potenciál , je počet částic, je tlak , je objem , je teplota , je entropie . $F$ $\mu$ $N$ $P$ $PROTI$ $T$ $S$

Proto je jeho diferenciál

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

Proto je velký termodynamický potenciál zapsán jako funkce

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

Lze ukázat, že v případě homogenních systémů, tedy s aditivitou vnitřní energie

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

pro velký termodynamický potenciál, výraz

\Omega = -p V

Chcete-li to provést, dosaďte Gibbs-Duhemovu rovnici do výrazu pro rovnici . $d\Omega$

Velký termodynamický potenciál a termodynamická rovnováha

Lze ukázat, že pro systém s pevným (zvnějšku) objemem, teplotou a chemickým potenciálem (ale proměnlivým počtem částic) je bod termodynamické rovnováhy minimálním bodem velkého termodynamického potenciálu.

Viz také

Literatura

Bazarov I.P. Termodynamika. (nepřístupný odkaz) M.: Vysshaya shkola, 1991. 376 s.
Kvasnikov IA Termodynamika a statistická fyzika. Teorie rovnovážných soustav. (nedostupný odkaz) Sv. 1. M.: Nakladatelství Moskevské státní univerzity, 1991. (2. vyd., Rev. a dodatek M.: URSS, 2002. 240 s.)
Landau L. D. , Lifshitz E. M. Statistická fyzika. Část 1. - 3. vydání, příl. — M .: Nauka , 1976. — 584 s. - (" Teoretická fyzika ", svazek V).

Termodynamické potenciály
Vnitřní energie Entalpie Helmholtzova volná energie Gibbsova energie Velký termodynamický potenciál
Portál "Fyzika"