تفاوت کلیدی بین مجموعه کانونیکال و بزرگ کانونیکال در این است که مجموعه متعارف سیستمی را در تعادل حرارتی با یک مخزن حرارتی در دمای معین توصیف می کند، در حالی که گروه کانونی بزرگ سیستمی را توصیف می کند که هم با یک مخزن حرارتی و هم با یک ذره تماس دارد. مخزن.
مجموعه متعارف را می توان به عنوان مجموعه آماری توصیف کرد که حالت های احتمالی یک سیستم مکانیکی را در تعادل حرارتی با حمام حرارتی در دمای ثابت نشان می دهد. مجموعه بزرگ متعارف را می توان به عنوان حالت احتمالی یک سیستم مکانیکی از ذرات توصیف کرد که در تعادل ترمودینامیکی با یک مخزن هستند.
Canonical Ensemble چیست؟
گروه متعارف مجموعه آماری است که حالت های احتمالی یک سیستم مکانیکی را در تعادل حرارتی با حمام حرارتی در دمای ثابت نشان می دهد. این سیستم قادر به تبادل انرژی با حمام حرارتی است که می‌تواند حالت‌های سیستم را از نظر انرژی کل متفاوت کند.
هنگامی که متغیر اصلی ترمودینامیکی مجموعه متعارف را در نظر می گیریم، دمای مطلق بیان شده با "T" است که می تواند توزیع احتمال حالت ها را تعیین کند. این پارامتر همچنین به متغیرهای مکانیکی بستگی دارد، از جمله تعداد ذرات موجود در سیستم که با "N" و حجم سیستم با "V" نشان داده می شود. این پارامترها می توانند ماهیت سیستم را با استفاده از حالت های داخلی تحت تاثیر قرار دهند. ما می‌توانیم مجموعه‌ای را با این سه پارامتر به عنوان گروه NVT صدا کنیم.
علاوه بر این، پارامتر دیگری به نام انرژی آزاد وجود دارد که با "F" نشان داده می شود که یک ثابت برای مجموعه است. با این حال، F و احتمالات دیگر ممکن است بر اساس انتخاب مقادیر مختلف N، V و T متفاوت باشد. دو نقش مهم F وجود دارد، و یک عامل نرمال سازی برای توزیع احتمال فراهم می کند، و بسیاری از میانگین های گروه مهم را می توان مستقیماً از تابع محاسبه کرد.
Grand Canonical Ensemble چیست؟
گروه بزرگ متعارف حالت احتمالی یک سیستم مکانیکی از ذرات است که در تعادل ترمودینامیکی با یک مخزن هستند. در این حالت، سیستم را می توان به عنوان یک حالت باز توصیف کرد، به این معنا که سیستم می تواند انرژی و ذرات را با یک مخزن مبادله کند، که منجر به حالت های ممکن مختلف سیستم می شود که می تواند هم در انرژی کل و هم در تعداد کل متفاوت باشد. ذرات.علاوه بر این، حجم، شکل و سایر مختصات خارجی در تمام حالت‌های ممکن سیستم ثابت نگه داشته می‌شوند.
علاوه بر این، می توانیم متغیرهای ترمودینامیکی مربوط به مجموعه های بزرگ متعارف را به عنوان پتانسیل شیمیایی داده شده توسط μ و دمای مطلق در نظر بگیریم. علاوه بر این، این مجموعه به متغیرهای مکانیکی مانند حجم وابسته است که می تواند بر ماهیت وضعیت داخلی سیستم تأثیر بگذارد. ما می‌توانیم گروه بزرگ متعارف را به عنوان گروه μVT بنامیم.
تفاوت بین Canonical و Grand Canonical Ensemble چیست؟
تفاوت اصلی بین مجموعه کانونیکال و بزرگ کانونیکال در این است که یک گروه متعارف سیستمی را در تعادل حرارتی با یک مخزن حرارتی در دمای معین توصیف می کند، در حالی که یک گروه کانونی بزرگ سیستمی را توصیف می کند که هم با یک مخزن حرارتی و هم با مخزن حرارتی تماس دارد. یک مخزن ذرات.
اینفوگرافیک زیر تفاوت‌های بین مجموعه متعارف و بزرگ کانونیکال را به صورت جدولی برای مقایسه کنار هم نشان می‌دهد.
خلاصه - Canonical vs Grand Canonical Ensemble
گروه های متعارف و بزرگ متعارف اصطلاحات مهمی در ترمودینامیک هستند. تفاوت اصلی بین مجموعه متعارف و بزرگ متعارف در این است که یک گروه متعارف سیستمی را در تعادل حرارتی با یک مخزن حرارتی در یک دمای معین توصیف می‌کند، در حالی که یک گروه کانونی بزرگ سیستمی را توصیف می‌کند که هم با یک مخزن حرارتی و هم با یک مخزن ذرات تماس دارد.
