ძირითადი განსხვავება კანონიკურ და დიდ კანონიკურ ანსამბლს შორის არის ის, რომ კანონიკური ანსამბლი აღწერს თერმული წონასწორობის სისტემას სითბოს რეზერვუართან მოცემულ ტემპერატურაზე, ხოლო დიდი კანონიკური ანსამბლი აღწერს სისტემას, რომელიც კონტაქტშია როგორც სითბოს რეზერვუართან, ასევე ნაწილაკთან. წყალსაცავი.
კანონიკური ანსამბლი შეიძლება აღწერილი იყოს, როგორც სტატისტიკური ანსამბლი, რომელიც წარმოადგენს მექანიკური სისტემის შესაძლო მდგომარეობებს თერმულ წონასწორობაში სითბოს აბაზანით ფიქსირებულ ტემპერატურაზე. დიდი კანონიკური ანსამბლი შეიძლება შეფასდეს, როგორც ნაწილაკების მექანიკური სისტემის შესაძლო მდგომარეობა, რომლებიც თერმოდინამიკურ წონასწორობაშია რეზერვუართან.
რა არის კანონიკური ანსამბლი?
კანონიკური ანსამბლი არის სტატისტიკური ანსამბლი, რომელიც წარმოადგენს მექანიკური სისტემის შესაძლო მდგომარეობას თერმულ წონასწორობაში სითბოს აბაზანით ფიქსირებულ ტემპერატურაზე. სისტემას შეუძლია ენერგიის გაცვლა სითბოს აბანოთი, რამაც შეიძლება განასხვავოს სისტემის მდგომარეობა მთლიანი ენერგიით.
კანონიკური ანსამბლის ძირითადი თერმოდინამიკური ცვლადის განხილვისას, ეს არის აბსოლუტური ტემპერატურა გამოხატული "T"-ით, რომელსაც შეუძლია განსაზღვროს მდგომარეობების ალბათობის განაწილება. ეს პარამეტრი ასევე დამოკიდებულია მექანიკურ ცვლადებზე, მათ შორის სისტემაში ნაწილაკების რაოდენობაზე, რომელიც წარმოდგენილია "N"-ით და სისტემის მოცულობაზე მოცემული "V". ამ პარამეტრებს შეუძლიათ გავლენა მოახდინონ სისტემის ბუნებაზე შიდა მდგომარეობის საშუალებით. ამ სამი პარამეტრის მქონე ანსამბლს შეგვიძლია ვუწოდოთ NVT ანსამბლი.
უფრო მეტიც, არსებობს კიდევ ერთი პარამეტრი, რომელიც ცნობილია როგორც თავისუფალი ენერგია, რომელიც წარმოდგენილია "F"-ით, რომელიც არის მუდმივი ანსამბლისთვის. თუმცა, F და სხვა ალბათობები შეიძლება განსხვავდებოდეს სხვადასხვა N, V და T მნიშვნელობების არჩევისას. F-ს ორი მნიშვნელოვანი როლი აქვს და ის უზრუნველყოფს ნორმალიზაციის ფაქტორს ალბათობის განაწილებისთვის და მრავალი მნიშვნელოვანი ანსამბლის საშუალო შეიძლება პირდაპირ გამოითვალოს ფუნქციიდან.
რა არის დიდი კანონიკური ანსამბლი?
დიდი კანონიკური ანსამბლი არის ნაწილაკების მექანიკური სისტემის შესაძლო მდგომარეობა, რომლებიც იმყოფებიან თერმოდინამიკურ წონასწორობაში წყალსაცავთან. ამ მდგომარეობაში სისტემა შეიძლება შეფასდეს, როგორც ღია მდგომარეობა იმ გაგებით, რომ სისტემას შეუძლია ენერგიისა და ნაწილაკების გაცვლა რეზერვუართან, რაც იწვევს სისტემის სხვადასხვა შესაძლო მდგომარეობას, რომლებიც შეიძლება განსხვავდებოდეს როგორც მთლიანი ენერგიით, ასევე მთლიანი რაოდენობით. ნაწილაკები.უფრო მეტიც, მოცულობა, ფორმა და სხვა გარე კოორდინატები მუდმივია სისტემის ყველა შესაძლო მდგომარეობაში.
უფრო მეტიც, ჩვენ შეგვიძლია მივცეთ თერმოდინამიკური ცვლადები დიდ კანონიკურ ანსამბლებთან დაკავშირებით, როგორც ქიმიური პოტენციალი, რომელიც მოცემულია μ და აბსოლუტური ტემპერატურის მიხედვით. გარდა ამისა, ეს ანსამბლი დამოკიდებულია მექანიკურ ცვლადებზე, როგორიცაა მოცულობა, რომელსაც შეუძლია გავლენა მოახდინოს სისტემის შიდა მდგომარეობის ბუნებაზე. ჩვენ შეგვიძლია ვუწოდოთ გრანდიოზულ კანონიკურ ანსამბლს µVT ანსამბლი.
რა განსხვავებაა კანონიკურ და დიდ კანონიკურ ანსამბლს შორის?
ძირითადი განსხვავება კანონიკურ და დიდ კანონიკურ ანსამბლს შორის არის ის, რომ კანონიკური ანსამბლი აღწერს თერმული წონასწორობის სისტემას სითბოს რეზერვუართან მოცემულ ტემპერატურაზე, ხოლო დიდი კანონიკური ანსამბლი აღწერს სისტემას კონტაქტში როგორც სითბოს რეზერვუართან და ნაწილაკების რეზერვუარი.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა წარმოგიდგენთ განსხვავებებს კანონიკურ და გრანდიოზულ კანონიკურ ანსამბლებს შორის ცხრილის სახით გვერდიგვერდ შედარებისთვის.
რეზიუმე – Canonical vs Grand Canonical Ensemble
კანონიკური და დიდი კანონიკური ანსამბლები მნიშვნელოვანი ტერმინებია თერმოდინამიკაში. კანონიკურ და დიდ კანონიკურ ანსამბლს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ კანონიკური ანსამბლი აღწერს თერმული წონასწორობის სისტემას სითბოს რეზერვუართან მოცემულ ტემპერატურაზე, ხოლო დიდი კანონიკური ანსამბლი აღწერს სისტემას კონტაქტში როგორც სითბოს რეზერვუართან, ასევე ნაწილაკების რეზერვუართან.
