Большой термодинамический потенциал

Большой термодинамический потенциал — термодинамический потенциал, используемый для описания систем с переменным числом частиц (большого канонического ансамбля).

Определение

$\Omega = U - TS - \mu N = F - \mu N$,

где $F$ — свободная энергия Гельмгольца, $\mu$ — химический потенциал, $N$ — число частиц, $P$ — давление, $V$ — объем, $T$ — температура, $S$ — энтропия.

Отсюда его дифференциал равен

$d \Omega = -S dT - P dV - N d \mu$.

Поэтому большой термодинамический потенциал записывают как функцию

$\Omega = \Omega (T,V,\mu)$.

При рассмотрении систем с постоянным числом частиц объем обычно считается переменным. Здесь мы не фиксируем числа частиц, зафиксируем вместо этого объем, тогда выражение для дифференциала сведется к

$d \Omega = -S dT - N d \mu$.

Большой термодинамический потенциал и термодинамическое равновесие

Можно показать, что для системы с фиксированными (извне) объемом, температурой и химическим потенциалом (но переменным числом частиц) точка термодинамического равновесия является точкой минимума большого термодинамического потенциала.

См. также

• Термодинамические потенциалы
• Свободная энергия Гельмгольца
• Химический потенциал

Литература

• Базаров И. П. Термодинамика. М.: Высшая школа, 1991. 376 с.
• Квасников И. А. Термодинамика и статистическая физика. Теория равновесных систем. Том. 1. М.: Изд-во МГУ, 1991. (2-ое изд., испр. и доп. М.: УРСС, 2002. 240 с.)
• Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Статистическая физика. Часть 1. — Издание 3-е, дополненное. — М.: Наука, 1976. — 584 с. — («Теоретическая физика», том V).

---

Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Большой термодинамический потенциал. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .

---