Канондық және үлкен канондық ансамбльдің негізгі айырмашылығы мынада: канондық ансамбль берілген температурадағы жылу қоймасы бар жылулық тепе-теңдіктегі жүйені сипаттайды, ал үлкен канондық ансамбль жылу қоймасымен де, бөлшекпен де жанасатын жүйені сипаттайды. резервуар.
Канондық ансамбльді тұрақты температурадағы жылу ваннасы бар жылулық тепе-теңдіктегі механикалық жүйенің мүмкін күйлерін көрсететін статистикалық ансамбль ретінде сипаттауға болады. Үлкен канондық ансамбльді резервуармен термодинамикалық тепе-теңдікте болатын бөлшектердің механикалық жүйесінің мүмкін күйі ретінде сипаттауға болады.
Канондық ансамбль дегеніміз не?
Канондық ансамбль – тұрақты температурадағы жылу ваннасы бар жылулық тепе-теңдіктегі механикалық жүйенің мүмкін күйлерін көрсететін статистикалық ансамбль. Жүйе жылу ваннасымен энергия алмасуға қабілетті, бұл жүйенің күйлерін жалпы энергия бойынша әр түрлі етуі мүмкін.
Канондық ансамбльдің негізгі термодинамикалық айнымалысын қарастырғанда, күйлердің ықтималдылық таралуын анықтай алатын «T » арқылы өрнектелген абсолютті температура. Бұл параметр сондай-ақ механикалық айнымалыларға, соның ішінде жүйедегі «N» арқылы көрсетілетін бөлшектердің санына және «V» арқылы берілген жүйенің көлеміне байланысты. Бұл параметрлер ішкі күйлер арқылы жүйенің табиғатына әсер ете алады. Осы үш параметрі бар ансамбльді NVT ансамблі деп атауға болады.
Сонымен қатар, ансамбль үшін тұрақты мән болып табылатын “F” арқылы ұсынылған бос энергия ретінде белгілі басқа параметр бар. Дегенмен, F және басқа ықтималдықтар әртүрлі N, V және T мәндерін таңдауға байланысты өзгеруі мүмкін. F екі маңызды рөлі бар және ол ықтималдықты бөлу үшін қалыпқа келтіру коэффициентін қамтамасыз етеді және көптеген маңызды ансамбльдік орташа мәндерді функциядан тікелей есептеуге болады.
Үлкен канондық ансамбль дегеніміз не?
Үлкен канондық ансамбль – резервуармен термодинамикалық тепе-теңдікте тұрған бөлшектердің механикалық жүйесінің мүмкін күйі. Бұл күйде жүйені резервуармен энергиямен және бөлшектермен алмасуы мүмкін деген мағынада жүйені ашық күй ретінде сипаттауға болады, бұл жүйенің жалпы энергиясында да, жалпы санында да ерекшеленуі мүмкін әртүрлі мүмкін күйлерге әкеледі. бөлшектер. Сонымен қатар, көлем, пішін және басқа сыртқы координаттар жүйенің барлық ықтимал күйінде тұрақты сақталады.
Сонымен қатар біз үлкен канондық ансамбльдерге қатысты термодинамикалық айнымалыларды µ және абсолютті температура арқылы берілген химиялық потенциал ретінде бере аламыз. Бұған қоса, бұл ансамбль жүйенің ішкі күйінің сипатына әсер ететін көлем сияқты механикалық айнымалыларға тәуелді. Үлкен канондық ансамбльді µVT ансамблі деп атауға болады.
Канондық және Үлкен канондық ансамбльдің айырмашылығы неде?
Канондық және үлкен канондық ансамбльдің негізгі айырмашылығы мынада: канондық ансамбль берілген температурадағы жылу қоймасы бар жылулық тепе-теңдіктегі жүйені сипаттайды, ал үлкен канондық ансамбль жылу резервуарымен де байланыста болатын жүйені сипаттайды. бөлшектердің резервуары.
Төмендегі инфографика қатар салыстыру үшін кесте түрінде канондық және үлкен канондық ансамбль арасындағы айырмашылықтарды ұсынады.
Қорытынды – канондық және Үлкен канондық ансамбль
Канондық және үлкен канондық ансамбльдер термодинамикадағы маңызды терминдер болып табылады. Канондық және үлкен канондық ансамбльдің негізгі айырмашылығы мынада: канондық ансамбль берілген температурадағы жылу қоймасы бар жылулық тепе-теңдіктегі жүйені сипаттайды, ал үлкен канондық ансамбль жылу қоймасымен де, бөлшектердің резервуарымен де жанасатын жүйені сипаттайды..
