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 »