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Força Generalizada

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As forças generalizadas (variáveis intensivas) e suas respectivas variáveis conjugadas (variáveis extensivas) representam a forma como podemos calcular diversos parâmetros microscópicos a partir das distribuições microscópicas.

>Modelo

ID:(438, 0)



Exemplos de variáveis intensivas e extensivas

Definição

Um artigo que resume a maioria das relações termodinâmicas muito bem está em Use of Legendre Transforms in Chemical Thermodynamics, Robert A. Alberty, Pure Appl. Chem., Vol. 73, No. 8, pp. 13491380, 2001 e contém a seguinte tabela de pares de variáveis extensivas e intensivas:

ID:(11545, 0)



Força Generalizada

Descrição

As forças generalizadas (variáveis intensivas) e suas respectivas variáveis conjugadas (variáveis extensivas) representam a forma como podemos calcular diversos parâmetros microscópicos a partir das distribuições microscópicas.

Variáveis

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS

Cálculos


Primeiro, selecione a equação:   para ,  depois, selecione a variável:   para 

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

 Variáve   Dado   Calcular   Objetivo :   Equação   A ser usado



Equações


Exemplos

Se expandirmos a energia em torno de uma vari vel $x_i$:

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



reconhecemos que a derivada da energia em rela o a essa vari vel age como uma for a que tende a resistir a mudan as na vari vel. Por essa raz o, a derivada da for a em rela o vari vel $x_i$, com

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

chamada de for a generalizada. A for a generalizada uma vari vel intensiva (n o depende do tamanho do sistema), enquanto a vari vel associada uma vari vel extensiva (depende do tamanho do sistema).

Um exemplo de vari vel extensiva o volume. Quando consideramos um sistema maior, seu volume aumenta. No entanto, a press o intensiva, o que significa que n o aumenta quando consideramos um sistema maior.

(ID 3445)

Como a for a generalizada e com s



pode ser reescrita como



usando a seguinte equa o:

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



o que resulta em



com

.

(ID 11544)

Um artigo que resume a maioria das rela es termodin micas muito bem est em Use of Legendre Transforms in Chemical Thermodynamics, Robert A. Alberty, Pure Appl. Chem., Vol. 73, No. 8, pp. 13491380, 2001 e cont m a seguinte tabela de pares de vari veis extensivas e intensivas:

(ID 11545)

Um exemplo de vari vel extensiva e for a generalizada o volume $V$ com a press o $p$. Neste caso, a rela o para a for a generalizada expressa com da seguinte forma:

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

(ID 3446)


ID:(438, 0)