Sự khác biệt cơ bản giữa tập hợp chính tắc và tổng thể kinh điển là tập hợp chính tắc mô tả một hệ thống ở trạng thái cân bằng nhiệt với bình chứa nhiệt ở một nhiệt độ nhất định, trong khi tập hợp kinh điển lớn mô tả một hệ thống tiếp xúc với cả bình chứa nhiệt và hạt hồ chứa.
Tổ hợp hình nón có thể được mô tả là tổ hợp thống kê đại diện cho các trạng thái có thể có của hệ thống cơ học ở trạng thái cân bằng nhiệt với bể nhiệt ở nhiệt độ cố định. Tổng thể kinh điển có thể được mô tả là trạng thái có thể có của một hệ thống cơ học của các hạt ở trạng thái cân bằng nhiệt động lực học với một bể chứa.
Canonical Ensemble là gì?
Tổ hợp hình nón là tổ hợp thống kê đại diện cho các trạng thái có thể có của hệ thống cơ học ở trạng thái cân bằng nhiệt với bể nhiệt ở nhiệt độ cố định. Hệ thống có thể trao đổi năng lượng với bể nhiệt, có thể làm cho các trạng thái của hệ thống khác nhau về tổng năng lượng.
Khi xem xét biến nhiệt động lực học chính của tập hợp chính tắc, đó là nhiệt độ tuyệt đối được biểu thị bằng “T”, có thể xác định phân bố xác suất của các trạng thái. Tham số này cũng phụ thuộc vào các biến cơ học, bao gồm số lượng hạt trong hệ được biểu thị bằng “N” và thể tích của hệ được cho bởi “V”. Các tham số này có thể ảnh hưởng đến bản chất của hệ thống bằng các trạng thái bên trong. Chúng ta có thể gọi nhóm có ba tham số này là nhóm NVT.
Hơn nữa, có một tham số khác được gọi là năng lượng tự do, được biểu thị bằng “F”, là một hằng số cho tập hợp. Tuy nhiên, F và các xác suất khác có thể khác nhau khi lựa chọn các giá trị N, V và T khác nhau. F có hai vai trò quan trọng và nó cung cấp hệ số chuẩn hóa cho phân phối xác suất và nhiều giá trị trung bình tổng hợp quan trọng có thể được tính trực tiếp từ hàm.
Grand Canonical Ensemble là gì?
Tập hợp chính tắc lớn là trạng thái có thể có của một hệ thống cơ học của các hạt ở trạng thái cân bằng nhiệt động lực học với một bình chứa. Ở trạng thái này, hệ thống có thể được mô tả là một trạng thái mở theo nghĩa là hệ thống có thể trao đổi năng lượng và các hạt với một bể chứa, dẫn đến các trạng thái có thể có khác nhau của hệ thống có thể khác nhau về cả tổng năng lượng và tổng số vật rất nhỏ. Hơn nữa, khối lượng, hình dạng và các tọa độ bên ngoài khác được giữ không đổi ở tất cả các trạng thái có thể có của hệ thống.
Hơn nữa, chúng ta có thể đưa ra các biến nhiệt động lực học liên quan đến quần thể kinh điển lớn dưới dạng điện thế hóa học cho bởi µ và nhiệt độ tuyệt đối. Ngoài ra, tập hợp này phụ thuộc vào các biến cơ học như khối lượng có thể ảnh hưởng đến bản chất của trạng thái bên trong của hệ thống. Chúng ta có thể gọi quần thể kinh điển lớn là tập hợp µVT.
Sự khác biệt giữa Canonical và Grand Canonical Ensemble là gì?
Sự khác biệt cơ bản giữa tập hợp chính tắc và tập hợp chính quy mô tả một hệ thống ở trạng thái cân bằng nhiệt với bình chứa nhiệt ở một nhiệt độ nhất định, trong khi tập hợp kinh điển lớn mô tả một hệ thống tiếp xúc với cả bình chứa nhiệt và một bể chứa hạt.
Đồ họa thông tin dưới đây trình bày sự khác biệt giữa tập hợp chính tắc và tổng thể kinh điển ở dạng bảng để so sánh song song.
Tóm tắt - Canonical vs Grand Canonical Ensemble
Quần thể chính tắc và đại điển là những thuật ngữ quan trọng trong nhiệt động lực học. Sự khác biệt cơ bản giữa tập hợp chính tắc và tổng thể kinh điển là một tập hợp chính tắc mô tả một hệ thống ở trạng thái cân bằng nhiệt với một bình chứa nhiệt ở một nhiệt độ nhất định, trong khi một tập hợp quy tắc lớn mô tả một hệ thống tiếp xúc với cả bình chứa nhiệt và bình chứa hạt.
