partículas, é essencial conhecer os possíveis valores da energia e s ( N ), onde eis a energia do estado quântico s do N sistema de partículas. Como primeiro exemplo desta abordagem, vamos considerar um modelo de sistema binário. O Sistema Modelo Binário é o sistema termodinâmico mais simples. Ele usa o pressuposto fundamental de Física Térmica: Um sistema é a mesma probabilidade de estar em qualquer estado quântico acessível. Como podemos descrever o modelo de sistema binário? Classicamente, sabemos que para um campo magnético B e um momento magnético m, a energia é. Como há duas possíveis orientações de spin, a mecânica quântica nos diz que o momento magnético pode ser positivo ou negativo, então a energia se torna U = ± MB. Considere uma rede de N momentos magnéticos Quantos orientações diferentes são possíveis? Uma vez que cada momento magnético pode ter duas orientações e há N momentos magnéticos, há um total de 2 N orientações possíveis. Assim, a probabilidade de o sistema estar em qualquer uma orientação específica é . (2.2) Usando a notação de seta, vemos que cada estado original do sistema pode ser simbolicamente indicada como . (2.3) Esta notação simbólica é chamado a função geradora: ele gera todos os possíveis estados do sistema. O momento magnético total do sistema é dado por M , que pode variar de Nm para - Nm . Os possíveis momentos magnéticos são então M = Nm , ( N -2) m , ( N -4) m , ..., - ( N -2) m , - Nm . (2.4) Nós vemos que há um total de N +1 valores possíveis para o momento magnético. Se N é muito grande, nós vemos que há um monte mais estados possíveis do que há valores momento magnético. Assim, uma vez que a energia do sistema depende do momento magnético, vemos que, para grande N , esperamos ter uma grande multiplicidade de qualquer nível de energia. Agora, vamos considerar o momento magnético total para o sistema. Vemos que isso depende do número de momentos magnéticos apontando para cima, menos aqueles que aponta para baixo. No entanto, isso não depende de Binary System Model
Temperatura | Thermal Physics Palestra Notes