Fizyka statystyczna/Zespoły statystyczne w fizyce statystycznej klasycznej

Z Wikibooks, biblioteki wolnych podręczników.
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Fizyka statystyczna
Fizyka statystyczna
Zespoły statystyczne w fizyce statystycznej klasycznej

Licencja
Autor: Mirosław Makowiecki
Absolwent UMCS Fizyki Komputerowej Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie
Email: miroslaw(kropka)makowiecki(małpa)gmail(kropka)pl
Dotyczy: książki, do której należy ta strona, oraz w niej zawartych stron i w nich podstron, a także w nich kolumn, wraz z zawartościami.
Użytkownika książki, do której należy ta strona, oraz w niej zawartych stron i w nich podstron, a także w nich kolumn, wraz z zawartościami nie zwalnia z odpowiedzialności prawnoautorskiej nieprzeczytanie warunków licencjonowania.
Umowa prawna: Creative Commons: uznanie autorstwa oraz miejsca pochodzenia książki i jej jakikolwiek części, a także treści, teksty, tabele, wykresy, rysunki, wzory i inne elementy oraz ich części zawarte w książce, i tą książkę, nawet w postaci przerobionej nie można umieszczać w jakikolwiek formie na czasopismach naukowych, archiwach prac, itp.
Autor tej książki dołożył wszelką staranność, aby informacje zawarte w książce były poprawne i najwyższej jakości, jednakże nie udzielana jest żadna gwarancja, czy też rękojma. Autor nie jest odpowiedzialny za wykorzystanie informacji zawarte w książce nawet jeśli wywołaby jakąś szkodę, straty w zyskach, zastoju w prowadzeniu firmy, przedsiębiorstwa lub spółki bądź utraty informacji niezależnie, czy autor (a nawet Wikibooks) został powiadomiony o możliwości wystąpienie szkód. Informacje zawarte w książce mogą być wykorzystane tylko na własną odpowiedzialność.

Zespoły statystyczne w fizyce statystycznej klasycznej są to zespoły, które opisują pewne układy, w których można policzyć prawdopodobieństwo (gęstość prawdopodobieństwa w przypadku ciągłym) w zależności od energii, liczby cząstek, objętości. Na podstawie tychże zespołów kanonicznych możemy policzyć ich wartości średnie. Znając sumę statystyczną możemy policzyć również tym sposobem wynikających z definicji ich wartości średnich pewne średnie. Znając sumę statystyczną możemy policzyć energię swobodną i ewentualnie inne potencjały termodynamiczne. Przy pomocy energii swobodnej możemy policzyć ciśnienie i znając średnią liczbę cząstek dla wielkiego zespołu kanonicznego lub liczbę cząstek dla zespołu kanonicznego możemy wyznaczyć równanie stanu. Gdy nie uwzględniamy oddziaływania między atomami w gazie niezależnie jaki zespół wybierzemy, to dochodzimy do analogicznych równań stanu. Dojdziemy do wniosku że w zespole kanonicznym i w wielkim zespole kanonicznym równanie stanu gazu doskonałego jest uderzająco podobne do układu opisującego zespół mikrokanoniczny. Jedyną różnicą od nich jest taka, że układ izolowany posiada raz na zawsze ustaloną energię wewnętrzną (która nie jest wymieniana między układem a otoczeniem), liczbę cząstek (gdzie cząstki nie idą z układu do otoczenia i odwrotnie) i objętość (jest wielkością stałą) w układzie. A układy opisywane przez zespół kanoniczny istnieje taka owa wymiana energii, a w wielkim zespole kanonicznym jeszcze dodatkowo jest wymiana cząstek, a te zespoły posiadają stałą zależną od liczby (lub średniej liczby) cząstek energię (lub średnią energię) zwanej energią wewnętrzną układu. Jak wspomnieliśmy powyżej układy dzielimy na izolowane (nie ma wymiany energii i liczby cząstek między układem a otoczeniem), zamknięte (jest tylko wymieniana energia między układem a otoczeniem), otwarte (występują tu oba rodzaje wymiany, tzn. energii i liczby cząstek). Pierwszy z nich opisuje zespół mikrokanoniczny, drugi-Zespół kanoniczny, trzeci-Wielki zespół kanoniczny). Jak widzimy każdy wyższy stopień zaawansowania opisuje coraz bardziej zaawansowana suma statystyczna opisująca zaawansowanie układu, które opisują, uwzględniające kolejne cechy układów opisujące przez odpowiednie zespoły.

Następny rozdział: Zespół mikrokanoniczny Poprzedni rozdział: Rozkłady klasyczne w fizyce

Podręcznik: Fizyka statystyczna