Большой термодинамический потенциал | это... Что такое Большой термодинамический потенциал? (original) (raw)

Просмотр этого шаблона Термодинамические потенциалы
Thermodynamics navigation image.svg
Термодинамика
Внутренняя энергия Энтропия Энтальпия Свободная энергия Гельмгольца Энергия Гиббса Большой термодинамический потенциал (Ω)
Разделы
Начала Уравнение состояния Величины Потенциалы Циклы Фазовый переход
См. также «Физический портал»

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

Содержание

Определение

\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

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

Литература