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Force généralisée

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Les forces généralisées (variables intensives) et leurs variables conjugées correspondantes (variables extensives) représentent la manière dont divers paramètres microscopiques peuvent être calculés à partir des distributions microscopiques.

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ID:(438, 0)



Exemples de variables intensives et extensives

Définition

Un article qui résume la plupart des relations thermodynamiques très bien se trouve à Use of Legendre Transforms in Chemical Thermodynamics, Robert A. Alberty, Pure Appl. Chem., Vol. 73, No. 8, pp. 13491380, 2001 contenant le tableau suivant des paires de variables extensives et intensives:

ID:(11545, 0)



Force généralisée

Description

Les forces généralisées (variables intensives) et leurs variables conjugées correspondantes (variables extensives) représentent la manière dont divers paramètres microscopiques peuvent être calculés à partir des distributions microscopiques.

Variables

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS

Calculs


D'abord, sélectionnez l'équation:   à ,  puis, sélectionnez la variable:   à 

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

 Variable   Donnée   Calculer   Cible :   Équation   À utiliser



Équations


Exemples

Si nous d veloppons l' nergie autour d'une variable $x_i$ :

$dE = -\displaystyle\frac{\partial E}{\partial x_i}dx_i$



nous reconnaissons que la d riv e de l' nergie par rapport cette variable agit comme une force qui tend r sister aux changements de la variable. Pour cette raison, la d riv e de la force par rapport la variable $x_i$, avec

$X_i=-\displaystyle\frac{\partial E}{\partial x_i}$

est appel e force g n ralis e. La force g n ralis e est une variable intensive (elle ne d pend pas de la taille du syst me), tandis que la variable associ e est une variable extensive (elle d pend de la taille du syst me).

Un exemple de variable extensive est le volume. Lorsque nous consid rons un syst me plus grand, son volume augmente. Cependant, la pression est intensive, ce qui signifie qu'elle ne change pas lorsque nous consid rons un syst me plus grand.

(ID 3445)

Comme la force g n ralis e e avec s



peut tre r crite avec



en utilisant l' quation suivante :

$X_i =\displaystyle\frac{\partial E}{\partial x_i}=\displaystyle\frac{\partial E}{\partial S}\displaystyle\frac{\partial S}{\partial x_i}=T\displaystyle\frac{\partial}{\partial x_i} (k\ln\Omega)$



ce qui aboutit



avec

.

(ID 11544)

Un article qui r sume la plupart des relations thermodynamiques tr s bien se trouve Use of Legendre Transforms in Chemical Thermodynamics, Robert A. Alberty, Pure Appl. Chem., Vol. 73, No. 8, pp. 13491380, 2001 contenant le tableau suivant des paires de variables extensives et intensives:

(ID 11545)

Un exemple de variable extensive et de force g n ralis e est le volume $V$ avec la pression $p$. Dans ce cas, la relation pour la force g n ralis e est donn e avec comme suit :

$\bar{p}=\displaystyle\frac{1}{\beta}\displaystyle\frac{\partial\ln\Omega}{\partial V}$

(ID 3446)


ID:(438, 0)