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Makrokanonische Partitionsfunktion

Beschreibung

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$\beta$
beta
Beta
1/J
$E_r$
E_r
Energía del estado $r$
J
$U$
U
Energía interna
J
$\alpha$
alpha
Factor alpha
-
$\cal Z$
cZ
Función partición distribución gran-canónica
-
$N$
N
Numero de partículas
-
$r$
r
Numero del estado $r$
J
$\bar{N}$
mN
Numero medio de partículas
-

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen:   zu ,  dann die Variable auswählen:   zu 

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

 Variable   Gegeben   Berechnen   Ziel :   Gleichung   Zu verwenden



Gleichungen


Beispiele

Si la funci n partici n para la distribuci n can nica con un n mero fijo de part culas N es con

$Z=\displaystyle\sum_Re^{-\beta E_R}$



donde r son los estados posibles. Para definir la gran funci n partici n debemos sumar sobre el numero de part culas considerando que la expresi n cumple la distribuci n gran can nica e^{-\alpha N}. Por ello se tiene que con

$ {\cal Z} =\displaystyle\sum_N\displaystyle\sum_r e^{- \beta E_r - \alpha N }$

(ID 3654)

Die durchschnittliche Energie wird in Bezug auf

$\bar{E}=\displaystyle\frac{\displaystyle\sum_rE_re^{-\beta E_r}}{\displaystyle\sum_re^{-\beta E_r}}$



bestimmt und kann wie folgt ausgedr ckt werden:

$\bar{E}=-\displaystyle\frac{1}{\sum_re^{-\beta E_r}}\displaystyle\frac{\partial}{\partial\beta}\sum_re^{-\beta E_r}$



Dies kann zusammengefasst werden als

$\bar{E}=-\displaystyle\frac{1}{Z}\displaystyle\frac{\partial Z}{\partial\beta}$



wobei wir die sogenannte Partitionsfunktion mit einf hren:

$Z=\displaystyle\sum_Re^{-\beta E_R}$

Der Buchstabe $Z$ stammt aus dem deutschen Wort Zustandsumme (Zustand=State, Summe=sum).

Die Partitionsfunktion ist eine Generierungsfunktion, was bedeutet, dass sie andere Funktionen erzeugt, die physikalische Bedeutung haben.

(ID 3527)

Con la gran funci n partici n con beta $1/J$, energía del estado $r$ $J$, factor alpha $-$, función partición distribución gran-canónica $-$, numero de partículas $-$ und numero del estado $r$ $J$

$ {\cal Z} =\displaystyle\sum_N\displaystyle\sum_r e^{- \beta E_r - \alpha N }$



se puede calcular nuevamente la energ a media como la derivada en beta del logaritmo de la gran funci n partici n con beta $1/J$, energía del estado $r$ $J$, factor alpha $-$, función partición distribución gran-canónica $-$, numero de partículas $-$ und numero del estado $r$ $J$

$ U =-\displaystyle\frac{\partial\ln{ \cal Z }}{\partial \beta }$

(ID 3652)

En analog a a como se calcula la energ a media derivando el logaritmo de la funci n partici n con beta $1/J$, energía del estado $r$ $J$, factor alpha $-$, función partición distribución gran-canónica $-$, numero de partículas $-$ und numero del estado $r$ $J$

$ {\cal Z} =\displaystyle\sum_N\displaystyle\sum_r e^{- \beta E_r - \alpha N }$



en beta se puede calcular el n mero medio derivando respecto de alfa con beta $1/J$, energía del estado $r$ $J$, factor alpha $-$, función partición distribución gran-canónica $-$, numero de partículas $-$ und numero del estado $r$ $J$:

$ \bar{N} =-\displaystyle\frac{ \partial \cal{\ln Z} }{ \partial \alpha }$

(ID 3645)


ID:(473, 0)