等温定圧集団

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統計力学
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熱力学 · 気体分子運動論

等温定圧集団(とうおんていあつしゅうだん、: isothermal–isobaric ensemble)は、一定の温度および一定の圧力を維持する統計力学的集団(アンサンブル)である。粒子の数も一定に保たれるため、アンサンブルとも呼ばれる。化学反応は通常一定の圧力条件下で行われるため、この集団は化学において重要な役割を果たしている[1]分配関数は、正準集団の分配関数の加重和として書くことができる。

上式において、((ボルツマン定数)、は系の容積である。

正規化因子には複数の候補が存在する(例えば、)。これらの選択肢により分配関数が無次元の量となる。熱力学的極限英語版、すなわち粒子数が無限大の極限において差は消失する。

この集団の特性関数はギブスの自由エネルギーである。

この熱力学ポテンシャルはヘルムホルツの自由エネルギー(正準分配関数の対数)と結び付いている[1]

脚注[編集]

  1. ^ a b Dill, Ken A.; Bromberg, Sarina; Stigter, Dirk (2003). Molecular Driving Forces. New York: Garland Science.