Gran potencial termodinámico

El gran potencial termodinámico ( potencial de Landau ) es un potencial termodinámico utilizado para describir sistemas con un número variable de partículas ( gran conjunto canónico ). Fue introducido por Gibbs y designado por él como , por lo tanto, a veces también se le llama el potencial omega. $\Omega$

Definición

\Omega = U - TS - \mu N = F - \mu N

donde es la energía libre de Helmholtz , es el potencial químico , es el número de partículas, es la presión , es el volumen , es la temperatura , es la entropía . $F$ $\mu$ $norte$ $PAGS$ $V$ $T$ $S$

Por lo tanto su diferencial es

d \Omega = -S dT - P dV - N d \mu

Por lo tanto, un gran potencial termodinámico se escribe como una función

\Omega = \Omega (T,V,\mu)

Se puede demostrar que en el caso de sistemas homogéneos, es decir, con aditividad de energía interna

U(\alpha S,\alpha V,\alpha N)=\alpha U(S,V,N)

para un gran potencial termodinámico, la expresión

\Omega = -p V

Para hacer esto, sustituya la ecuación de Gibbs-Duhem en la expresión de la ecuación . $d\Omega$

Gran potencial termodinámico y equilibrio termodinámico

Se puede demostrar que para un sistema con un volumen, una temperatura y un potencial químico (desde el exterior) fijos (pero con un número variable de partículas), el punto de equilibrio termodinámico es el punto mínimo del gran potencial termodinámico.

Véase también

Literatura

Bazarov I.P. Termodinámica. (enlace inaccesible) M.: Vysshaya shkola, 1991. 376 p.
Kvasnikov IA Termodinámica y física estadística. Teoría de los sistemas de equilibrio. (enlace no disponible) vol. 1. M.: Editorial de la Universidad Estatal de Moscú, 1991. (2ª ed., Rev. y add. M.: URSS, 2002. 240 p.)
Landau L. D. , Lifshitz E. M. Física estadística. Parte 1. - 3ra edición, add. — M .: Nauka , 1976. — 584 p. - (" Física Teórica ", Tomo V).

Potenciales termodinámicos
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