Was ist der Unterschied zwischen kanonischem und großem kanonischem Ensemble

Der Schlüsselunterschied zwischen kanonischem und großem kanonischen Ensemble ist, dass kanonisches Ensemble ein System im thermischen Gleichgewicht mit einem Wärmereservoir bei einer bestimmten Temperatur beschreibt, während das große kanonische Ensemble ein System beschreibt.

Kanonisches Ensemble kann als statistisches Ensemble beschrieben werden. Grand Canonical Ensemble kann als möglicher Zustand eines mechanischen Systems von Partikeln beschrieben werden, das sich im thermodynamischen Gleichgewicht mit einem Reservoir befindet.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist kanonisches Ensemble
3. Was ist großartiges kanonisches Ensemble
4. Kanonisches gegen großes kanonisches Ensemble in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung -kanonisches gegen großes kanonisches Ensemble 

Was ist kanonisches Ensemble?

Kanonisches Ensemble ist das statistische Ensemble, das die möglichen Zustände eines mechanischen Systems im thermischen Gleichgewicht mit einem Wärmebad bei einer festen Temperatur darstellt. Das System kann Energie mit dem Wärmebad austauschen, wodurch die Zustände des Systems in der Gesamtenergie unterscheiden können.

Bei der Betrachtung der wichtigsten thermodynamischen Variablen des kanonischen Ensembles ist es die absolute Temperatur, die durch „T“ ausgedrückt wird, die die Wahrscheinlichkeitsverteilung der Zustände bestimmen kann. Dieser Parameter hängt auch von mechanischen Variablen ab, einschließlich der Anzahl der Partikel in dem System, das durch „N“ und das Volumen des durch „v) angegebenen Systems dargestellt wird.Diese Parameter können die Art des Systems mittels interner Zustände beeinflussen. Wir können das Ensemble mit diesen drei Parametern als NVT -Ensemble aufrufen.

Darüber hinaus gibt es einen weiteren Parameter, der als freie Energie bekannt ist, die durch „F“ dargestellt wird, was eine Konstante für das Ensemble ist. F und andere Wahrscheinlichkeiten können jedoch je nach Auswahl verschiedener N-, V- und t -Werte variieren. Es gibt zwei wichtige Rollen von F, und es bietet einen Normalisierungsfaktor für die Wahrscheinlichkeitsverteilung, und viele wichtige Ensemble -Durchschnittswerte können direkt aus der Funktion berechnet werden.

Was ist großartiges kanonisches Ensemble?

Grand Canonical Ensemble ist der mögliche Zustand eines mechanischen Systems von Partikeln, das sich im thermodynamischen Gleichgewicht mit einem Reservoir befindet. In diesem Zustand kann das System als offener Zustand in dem Sinne beschrieben werden Partikel. Darüber hinaus werden das Volumen, die Form und andere externe Koordinaten in allen möglichen Zuständen des Systems konstant gehalten.

Darüber hinaus können wir die thermodynamischen Variablen bezüglich der großen kanonischen Ensembles als chemisches Potential angeben µ und absolute Temperatur. Darüber hinaus hängt dieses Ensemble von mechanischen Variablen wie Volumen ab, die die Art des inneren Zustands des Systems beeinflussen können. Wir können das große kanonische Ensemble als nennen µvt Ensemble.

Was ist der Unterschied zwischen kanonischem und großem kanonischem Ensemble?

Der Hauptunterschied zwischen kanonischem und großem kanonischen Ensemble besteht darin, dass ein kanonisches Ensemble ein System im thermischen Gleichgewicht mit einem Wärmereservoir bei einer bestimmten Temperatur beschreibt, während ein großes kanonisches Ensemble ein System beschreibt, das sowohl mit einem Wärmereservoir als auch mit einem Partikelreservoir in Kontakt steht.

Die folgende Infografik stellt die Unterschiede zwischen kanonischem und großem kanonischem Ensemble in tabellarischer Form für Seite an Seitenvergleich dar.

Zusammenfassung -kanonisches gegen großes kanonisches Ensemble

Kanonische und große kanonische Ensembles sind wichtige Begriffe in der Thermodynamik. Der Hauptunterschied zwischen kanonischem und großem kanonischen Ensemble besteht darin, dass ein kanonisches Ensemble ein System im thermischen Gleichgewicht mit einem Wärmereservoir bei einer bestimmten Temperatur beschreibt, während ein großes kanonisches Ensemble ein System beschreibt, das sowohl mit einem Wärmereservoir als auch mit einem Partikelreservoir in Kontakt steht.

Referenz:

1. Clare, yu. "Statistische Mechanik.UCI - School of Physical Sciences.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Ensemble Quantum 1dof alle Zustände" von Nanite - eigener Arbeit (CC0) über Commons Wikimedia