3.Гиббс кaнондық үлестіру функциясының қасиеттері
(17), (22) формулаларын пайдаланып, кейбір екі қасиетті пайдаланамыз. Қасиеттерді пайдалану үшін келесі анықтама шарттарды еске алсақ:
І. Нормалау шарты
ІІ. шамалары параметр екенін ұмытпайық.
(23)
(23)-ң оң жағы мен сол жағынан туынды аламыз:
а) Ө=const деп, туындыны ак бойынша алайық.
Оң жағында а жоқ сондықтан о-ге тең.
(24)
Физикада жалпыланған күш деп аталады.
(25)
(26)
(25) пен (26) формула жалпыланған күшті беретін теңдеулер.
б) ак=const деп, туындыны Ө бойынша алайық. Туындының ережесін пайдалансақ, (23)-ті мынадай түрге келеді:
(27)
Н –гамильтонианның орташа мәні, ол жүйенің толық энергиясы.
(28)
(27)-ні (28)-ге пайдалансақ.
(29)
(29) формула Гиббс-Гельмгольц теңдеуі
(30)
Анықтама бойынша күштің орташа мәні мынаған тең:
-ті Ө бойынша а тұрақтысы кезінде дифференциалдаймыз:
немесе
4. Кaнондық үлестіру функциясының параметрлерінің физикалық мағынасы
-параметрлерінің физикалық мағынасын талдайық.
- параметр, оны жүйенің статистикалық температурасы деп атайды.
Ө-нің өлшем бірлігі ХБЖ-де Джоуль.
[Ө]=1Дж
Оның мынадай қасиеттерін анықтаймыз:
1/Ө шамасы шамасына интегралдау көбейтіндісі болып табылады.
шамасы- жүйеге берілген немесе жүйеден алынған жылу мөлшері. Энергияның сақталу заңы бойынша термодинамиканың І бастамасы:
(31)
Біз сіздермен Q –ға бөлгенде толық дифференциалғакелетінін көрейік:
Ол үшін Гиббс-Гельмгольц теңдеуін қолданып,
еске алсақ:
(32)
- шамасының толық дифференциал болып анықталады.
Ө мен Т абсолюттік температура арасындағы байланыс:
Ө=kT (33)
К-больцман тұрақтысы.
1k , T >0, >0. k-?
еркін энергия параметрі
(32)- ні түрлендірейік:
Ө=kT - ны қолдансақ:
(34)
(35)-энтропия
(36)
(36)- статистикалық физикадағы энтропияның еркін энергия арқылы берілген анықтамасы.
(36)- ны пайдаланып Гиббс-Гельмгольц теңдеуін жазайық:
(37)
(38)
(39)
1Дж.
Достарыңызбен бөлісу: |