ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
108
∫∫
∂
∂
⋅
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−⋅=
∂
∂
,
1
expexp
11
2
2
ZТ
dГ
kT
E
ЕdГ
kT
E
E
kT
ZТ
Е
где
∫
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−⋅=
∂
∂
dГ
kT
E
E
kTZ
ZT
exp
111
22
.
Или:
()
,
11
2
2
2
2
Е
к
Т
Е
к
Т
Т
Е
−=
∂
∂
откуда
.
222
Т
Е
кТЕЕ
∂
∂
=−
(66)
Составим квадрат относительной флуктуации:
.
2
2
2
22
Е
Т
Е
кТ
Е
ЕЕ
∂
∂
=
−
(67)
Так как энергия системы пропорциональна числу частиц системы,
соответственно и производная от полной энергии системы по темпера-
туре тоже пропорциональна числу частиц, то получаем, что относитель-
ная флуктуация
(
)
Е
δ
~
.
1
N
(68)
Мы получили важный результат, справедливый для флуктуации
любой термодинамической величины:
Относительная флуктуация тем меньше, чем из большего числа ча-
стиц состоит система.
Из выражения для квадрата средней квадратичной флуктуации (66)
следует еще один вывод, справедливый для флуктуаций всех термоди-
намических величин:
Средне квадратичная флуктуация пропорциональна абсолютной
температуре и стремиться к
нулю при
0→Т
, что естественно, так как
флуктуации обусловлены непрерывным, хаотическим движением струк-
турных частиц статистических систем, которое уменьшается с уменьше-
нием температуры.
Флуктуация давления (при постоянном объеме)
108
∂Е 1 1 ⎛ E ⎞ ⎛ E ⎞ ∂ 1
∫E ∫
2
= ⋅ exp ⎜ − ⎟ dГ − Е exp ⎜ − ⎟dГ ⋅ ,
∂Т Z kT 2 ⎝ kT ⎠ ⎝ kT ⎠ ∂Т Z
где
∂ 1 1 1 ⎛ E ⎞
= ⋅
∂T Z Z 2 kT 2 ∫ E exp⎜⎝ − kT ⎟⎠dГ .
Или:
∂Е
=
1
∂Т кТ 2
Е2 −
1 2
Е , ( )
кТ 2
откуда
∂Е
Е 2 − Е 2 = кТ 2 . (66)
∂Т
Составим квадрат относительной флуктуации:
∂Е
кТ 2
Е2 − Е 2 ∂Т . (67)
=
Е2 Е 2
Так как энергия системы пропорциональна числу частиц системы,
соответственно и производная от полной энергии системы по темпера-
туре тоже пропорциональна числу частиц, то получаем, что относитель-
ная флуктуация
1
δ (Е ) ~ . (68)
N
Мы получили важный результат, справедливый для флуктуации
любой термодинамической величины:
Относительная флуктуация тем меньше, чем из большего числа ча-
стиц состоит система.
Из выражения для квадрата средней квадратичной флуктуации (66)
следует еще один вывод, справедливый для флуктуаций всех термоди-
намических величин:
Средне квадратичная флуктуация пропорциональна абсолютной
температуре и стремиться к нулю при Т → 0 , что естественно, так как
флуктуации обусловлены непрерывным, хаотическим движением струк-
турных частиц статистических систем, которое уменьшается с уменьше-
нием температуры.
Флуктуация давления (при постоянном объеме)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- …
- следующая ›
- последняя »
