Zespół kanoniczny – zespół stanów pewnego układu kontaktującego się termicznie ze zbiornikiem o ustalonej temperaturze. Prawdopodobieństwo, że układ ten znajdzie się w określonym stanie o energii Ei jest dane rozkładem kanonicznym

gdzie k – stała Boltzmanna, T – temperatura zbiornika, Z – suma statystyczna.

Wzór na sumę statystyczną wynika z warunku unormowania rozkładu po całym zespole kanonicznym do jedności

gdzie: N – liczba możliwych stanów układu.

Średnią wartość pewnego parametru θ tego układu można wyznaczyć ze wzoru

czyli

Związek z termodynamiką Kanoniczna suma statystyczna jest powiązana z energią swobodną Helmholtza zależnością

Dla układu kanonicznego energia swobodna nigdy nie rośnie.

Energia w układzie kanonicznym

gdzie:

– stała Boltzmana, – temperatura.

Natomiast dyspersja względna więc przy liczbach cząstek rzędu liczby Avogadry (~1023), średnia energia jest stała, dlatego też można ją utożsamiać z energią wewnętrzną

Zobacz też termodynamika statystyczna układ mikrokanoniczny układ wielki kanoniczny

Bibliografia

Kategoria:Termodynamika Kategoria:Mechanika statystyczna