Mecánica estatística

Na Galipedia, a wikipedia en galego.

Este artigo debe incluir o material procedente de Mecánica Estadística

A mecánica estatística é a parte da física que trata de determina-lo comportamento termodinámico de sistemas macroscópicos, a partir de consideracións microscópicas (é dicir, a escalas próximas ou inferiores ó átomo) de tipo estatístico.

Por exemplo, pra predeci-lo comportamiento dun gas, a mecánica clásica esixiría calcula-la traxectoria exacta de cada unha das partículas que o compoñen. A mecánica estadística ignora os comportamentos individuais das partículas, preocupándose só por promedios: desta forma, podemos calcula-la presión, temperatura, volume, etc. dun gas a partires do noso coñecemento xenérico das moléculas que oo compoñen.

En combinación coa mecánica cuántica, resulta de gran utilidade na análise do comportamento de sistemas macroscópicos.

[editar] Entropía microscópica, o factor de Boltzmann e a función de Partición

No corazón da mecánica estadística atópase a definición de Boltzmann da entropía dun sistema físico:

A entropía dun estado macroscópico é proporcional ó logaritmo do número dos estados microscópicos asociados.

A constante de proporcionalidade de Boltzmann denotase con k. Ver conxunto microcanónico.

Desta definición pódese deducir que, se un sistema está en contacto cun baño de calor, a probabilidade de ter un microestado de enerxía E é proporcional a

\exp\left(\frac{-E}{kT}\right)

onde a temperatura T surxe do feito de que o sistema está en equilibrio co baño de calor (ver conxunto canónico). Esta cantidade chámase factor de Boltzmann. As probabilidades dos diversos microestados súmanse, e o factor normalización é a función de partición:

Z = \sum_i \exp\left(\frac{-E_i}{kT}\right)

onde Ei é a enerxía do microestado i-ésimo do sistema. A función de partición é unha medida do número de estados accesibles ó sistema a unha temperatura dada. Ver derivación da función de partición para ver cómo surxe o factor de Boltzmann e a forma da función de partición dos principios fundamentais.

Pra rematar, a probabilidade de atopar un sistema cun estado particular de enerxía Ei (a temperatura T) é

p_i = \frac{\exp(-E_i / kT)}{Z}



traducción wikipedia inglesa, incompleto.