A fő különbség a kanonikus és a nagykanonikus együttes között az, hogy a kanonikus együttes egy adott hőmérsékletű hőtárolóval termikus egyensúlyban lévő rendszert ír le, míg a nagy kanonikus együttes olyan rendszert ír le, amely egy hőtartállyal és egy részecskével is érintkezik. tározó.
A kanonikus együttes úgy írható le, mint a mechanikai rendszer lehetséges állapotait reprezentáló, termikus egyensúlyi állapotokat fix hőmérsékletű hőfürdővel. A nagy kanonikus együttes egy tárolóval termodinamikai egyensúlyban lévő részecskék mechanikai rendszerének lehetséges állapotaként írható le.
Mi az a Canonical Ensemble?
A kanonikus együttes a mechanikai rendszer lehetséges állapotait ábrázolja termikus egyensúlyban, rögzített hőmérsékletű hőfürdővel. A rendszer képes energiát cserélni a hőfürdővel, aminek következtében a rendszer állapotai a teljes energiában eltérőek lehetnek.
Ha figyelembe vesszük a kanonikus együttes fő termodinamikai változóját, akkor a „T”-vel kifejezett abszolút hőmérséklet az, amely meghatározhatja az állapotok valószínűségi eloszlását. Ez a paraméter a mechanikai változóktól is függ, beleértve a rendszerben lévő részecskék számát, amelyet „N” jelöl, és a rendszer térfogatát, amelyet „V” ad meg. Ezek a paraméterek a belső állapotok segítségével befolyásolhatják a rendszer jellegét. Az együttest ezzel a három paraméterrel NVT együttesnek nevezhetjük.
Sőt, van egy másik paraméter, az úgynevezett szabad energia, amelyet „F” jelöl, amely az együttes állandója. Azonban az F és más valószínűségek változhatnak a különböző N, V és T értékek kiválasztásakor. Az F-nek két fontos szerepe van, és normalizálási tényezőt biztosít a valószínűségi eloszláshoz, és sok fontos együttes átlag közvetlenül számítható a függvényből.
Mi az a Grand Canonical Ensemble?
A nagy kanonikus együttes egy olyan részecskék mechanikai rendszerének lehetséges állapota, amelyek termodinamikai egyensúlyban vannak egy tározóval. Ebben az állapotban a rendszer nyitott állapotként írható le abban az értelemben, hogy a rendszer képes energiát és részecskéket cserélni egy tározóval, ami a rendszer különböző lehetséges állapotaihoz vezet, amelyek mind az összenergiában, mind a teljes számban eltérőek lehetnek. részecskék. Ezenkívül a térfogat, alak és egyéb külső koordináták a rendszer minden lehetséges állapotában állandóak.
Továbbá a nagykanonikus együttesekre vonatkozó termodinamikai változókat megadhatjuk µ-val és abszolút hőmérséklettel adott kémiai potenciálként. Ezenkívül ez az együttes olyan mechanikai változóktól függ, mint például a térfogat, amelyek befolyásolhatják a rendszer belső állapotának természetét. Nevezhetjük a nagykanonikus együttest µVT együttesnek.
Mi a különbség a Canonical és a Grand Canonical Ensemble között?
A fő különbség a kanonikus és a nagykanonikus együttes között az, hogy a kanonikus együttes egy adott hőmérsékletű hőtárolóval termikus egyensúlyban lévő rendszert ír le, míg a nagy kanonikus együttes egy olyan rendszert ír le, amely mind a hőtárolóval, mind a hőtárolóval érintkezik. részecsketároló.
Az alábbi infografika táblázatos formában mutatja be a kanonikus és a nagykanonikus együttesek közötti különbségeket egymás melletti összehasonlítás céljából.
Összefoglaló – Canonical vs Grand Canonical Ensemble
A kanonikus és nagykanonikus együttesek fontos fogalmak a termodinamikában. A fő különbség a kanonikus és a nagykanonikus együttes között az, hogy a kanonikus együttes egy adott hőmérsékletű hőtárolóval termikus egyensúlyban lévő rendszert ír le, míg a nagy kanonikus együttes egy hőtárolóval és részecsketárolóval egyaránt érintkező rendszert ír le.
