Большой термодинамический потенциал

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
 Просмотр этого шаблона  Термодинамические потенциалы
Thermodynamics navigation image.svg
Термодинамика
Разделы
См. также «Физический портал»

Большой термодинамический потенциал (потенциал Ландау) — термодинамический потенциал, используемый для описания систем с переменным числом частиц (большого канонического ансамбля).

Определение[править | править вики-текст]

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

где F — свободная энергия Гельмгольца, \mu — химический потенциал, N — число частиц, P — давление, V — объём, T — температура, S — энтропия.

Отсюда его дифференциал равен

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

Поэтому большой термодинамический потенциал записывают как функцию

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

Можно показать, что для большого термодинамического потенциала справедливо выражение

 \Omega = - p V

При рассмотрении систем с постоянным числом частиц объём обычно считается переменным. Здесь мы не фиксируем числа частиц, зафиксируем вместо этого объём, тогда выражение для дифференциала сведется к

d \Omega = -S dT - N d \mu.

Большой термодинамический потенциал и термодинамическое равновесие[править | править вики-текст]

Можно показать, что для системы с фиксированными (извне) объёмом, температурой и химическим потенциалом (но переменным числом частиц) точка термодинамического равновесия является точкой минимума большого термодинамического потенциала.

См. также[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]