Helmholtz Energia Grátis de
Definir a energia livre de Helmholtz como
F = U viajantes - ts ( 6.1) Se o sistema está em contacto com um reservatório, F será um mínimo quando os dois sistemas estão em equilíbrio. Para verificar isto, considere uma transferência infintesimal de energia a partir do sistema para o reservatório a uma temperatura constante. Então dF = dU viajantes - t ds Mas, por definição,, por isso vemos que dU = t ds. Assim, dF = 0, que é a condição de um extremo. Para mostrar isso é o mínimo, recordar que, desde a energia total do sistema combinado é U = U R + U S, a entropia do sistema é combinado Agora recordar que o sistema se encontra na sua configuração mais provável no estado de equilíbrio. Isto significa que a entropia do sistema combinado é maximizada. Isso só pode ser verdade de F S é um mínimo em equilíbrio. Considere uma mudança infinitesimal em F dF = dU viajantes - t d s - s d t A partir da identidade termodinâmico encontrado anteriormente, vemos que em < > dU viajantes - t d s = - p dV , de modo que este se torna dF = - p dV viajantes - s d t mas, em geral, portanto, se as identificações e (6.2) Agora, considere as derivadas segundas e. Sabe-se que eles devem ser iguais entre si. Substituindo as igualdades em (6.2), obtemos a relação (6.3) Este é o primeiro de que é conhecido como Relações de Maxwell. Vamos derivar mais tarde no curso. Desde que afirmaram que a função de partição é extremamente importante e é usado para derivar muitas das propriedades macroscópicas do sistema, gostaríamos de reformulação da energia livre de Helmholtz como uma função de Z . Comece com a definição de F F = U viajantes - ts De (6. 2), vimos que por isso este torna-se uma equação diferencial, Dividir por meio de t, vemos que isso é equivalente a (6,4) Lembre-se que U é a média energia do sistema, S>, e que depois de definir a função de partição mostramos que Substituindo esta para U , temos ou F = -t ln Z + t Relações Maxwell
Ideal Gases em Thermal Physics Palestra Notes
Inclui Recíprocos …