La principale différence entre l'ensemble canonique et grand canonique est que l'ensemble canonique décrit un système en équilibre thermique avec un réservoir de chaleur à une température donnée, tandis que l'ensemble grand canonique décrit un système en contact à la fois avec un réservoir de chaleur et une particule réservoir.
L'ensemble canonique peut être décrit comme l'ensemble statistique représentant les états possibles d'un système mécanique en équilibre thermique avec un bain de chaleur à température fixe. L'ensemble grand canonique peut être décrit comme l'état possible d'un système mécanique de particules en équilibre thermodynamique avec un réservoir.
Qu'est-ce que l'ensemble canonique ?
L'ensemble canonique est l'ensemble statistique représentant les états possibles d'un système mécanique en équilibre thermique avec un bain de chaleur à température fixe. Le système est capable d'échanger de l'énergie avec le bain de chaleur, ce qui peut faire en sorte que les états du système diffèrent en énergie totale.
Quand on considère la principale variable thermodynamique de l'ensemble canonique, c'est la température absolue exprimée par « T », qui peut déterminer la distribution de probabilité des états. Ce paramètre dépend également de variables mécaniques, notamment le nombre de particules dans le système qui est représenté par "N" et le volume du système donné par "V". Ces paramètres peuvent influencer la nature du système au moyen d'états internes. Nous pouvons appeler l'ensemble avec ces trois paramètres comme ensemble NVT.
De plus, il existe un autre paramètre connu sous le nom d'énergie libre, représenté par "F", qui est une constante pour l'ensemble. Cependant, F et d'autres probabilités peuvent varier en fonction de la sélection de différentes valeurs N, V et T. Il y a deux rôles importants de F, et il fournit un facteur de normalisation pour la distribution de probabilité, et de nombreuses moyennes d'ensemble importantes peuvent être directement calculées à partir de la fonction.
Qu'est-ce que le Grand Canonical Ensemble ?
Grand ensemble canonique est l'état possible d'un système mécanique de particules en équilibre thermodynamique avec un réservoir. Dans cet état, le système peut être décrit comme un état ouvert dans le sens où le système peut échanger de l'énergie et des particules avec un réservoir, ce qui conduit à divers états possibles du système qui peuvent différer à la fois par l'énergie totale et le nombre total de particules. particules. De plus, le volume, la forme et les autres coordonnées externes sont maintenus constants dans tous les états possibles du système.
De plus, nous pouvons donner les variables thermodynamiques concernant les grands ensembles canoniques comme le potentiel chimique donné par µ et la température absolue. De plus, cet ensemble est dépendant de variables mécaniques telles que le volume qui peuvent influencer la nature de l'état interne du système. Nous pouvons appeler le grand ensemble canonique ensemble µVT.
Quelle est la différence entre ensemble canonique et grand canonique ?
La principale différence entre ensemble canonique et grand canonique est qu'un ensemble canonique décrit un système en équilibre thermique avec un réservoir de chaleur à une température donnée, alors qu'un ensemble grand canonique décrit un système en contact à la fois avec un réservoir de chaleur et un réservoir de particules.
L'infographie ci-dessous présente les différences entre l'ensemble canonique et grand canonique sous forme de tableau pour une comparaison côte à côte.
Résumé – Canonical vs Grand Canonical Ensemble
Les ensembles canoniques et grands canoniques sont des termes importants en thermodynamique. le différence clé entre ensemble canonique et grand canonique est qu'un ensemble canonique décrit un système en équilibre thermique avec un réservoir de chaleur à une température donnée, tandis qu'un ensemble grand canonique décrit un système en contact à la fois avec un réservoir de chaleur et un réservoir de particules.
