Гладков / Выдать 21 февраля / 3. Некоторые элементы термодинамики / Термодинамический потенциал ФЭС-5 с 161

Термодинамический потенциал Ф, ФЭС, т.5, с.161

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИАЛЫ (ФЭС, т.5, с.161) – см. Поте­н­циалы термоди­на­ми­ческие.

Термодинамический потенциал Ф, ФЭС, т.5, с.161

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ Ф (термодинамический потенциал Гиббса) – потенциал термодинамический, естествен­ными пере­менными которого являются температура T, дав­ление p, а также и другие макроско­пические параметры (например, электрическая индукция).

Термодинамический потенциал Ф (иногда обозна­чается G) связан с внутрен­ней энергией U, свободной энергией F и энтальпией H соотношениями:

Ф  G = U – TS + pV = F + pV = H – TS.

Если число частиц N системы является переменной величиной, то

dФ  dG = – SdT + Vdp +dN,

где  – химический потенциал.

Лит. см. при ст. Термодинамика.

Г. М. Элиашберг.

Термодинамический потенциал , ФЭС, т.5, с.161

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ  – потенциал термодина­ми­ческий, для которого незави­симыми переменными являются температура T, объем V, химический потенциал , а также и другие макроскопические параметры.

Термодинамический потенциал  наиболее удобен для описания систем с нефиксированным числом частиц N.

Связь  с термодинамическим потенциалом Ф дается соотношением

 = Ф – pV – N.

Частные производные  по V, Т,  определяют давление, энтропию и число частиц системы:

р = – /V, S = – /T, N = –/;

d = – SdT – pdV – Nd.

Термодинамический потенциал  непосредственно связан с Гиббса распреде­лением большим каноническим:

 = –Tln{_Nexp(N/T)_nexp(–E_nN/T)}. .

Благодаря этому термодинамический потенциал  (наряду со свободной энергией F) весьма удобен для микроскопического расчета термодинамических свойств различных систем.

Лит.:

1) Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Статисти­ческая физика, 2 изд., М., 1964 (Теор. физика, т. 5), § 24, 25; .

2) Абрикосов А.А., Горьков Л.П., Дзялошинский И.Е., Методы квантовой теории поля в ста­тистической физике, М., 1962.

Г. М. Элиашберг.