Termodinamica estadistica

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TERMODINÁMICA ESTADÍSTICA

1) Introducción

La Termodinámica Estadística nos permite relacionar las propiedades de moléculas individuales (dadas por ejemplo por la Mecánica Cuántica) con lasde un gran conjunto de ellas teniendo como objetivo los valores promedio de las cantidades relevantes.

* Mecánica Estadística: disciplina científica que pretende predecir las propiedadesmacroscópicas de un sistema a partir de las propiedades moleculares.

* Termodinámica estadística: parte de la Mecánica Estadística que estudia los sistemas en equilibrio.

2) Estados de un sistema* Macroestado
Estado termodinámico de un sistema. Depende del valor de las "funciones de estado"

* Complexión o Microestado.
Mecánica clásica: con N partículas el estado está definidopor el valor del las f coordenadas de posición y los f impulsos de cada partícula.

Mecánica cuántica: el estado está descrita por la función de estado

qi son las coordenadas espaciales y de espín3) Modelo

• Las N partículas son idénticas (sustancia pura)
• Las partículas son permanentes (equilibrio químico)
• El sistema está en estado estacionario
• Las partículas sonindependientes (gas ideal)

Para especificar el microestado es necesario especificar si las partículas son discernibles (clásicas) o indiscernibles (fermiones, bosones)

* Estadística de Maxwell-Boltzman(MB): se aplica a partículas discernibles

* Estadística de Bose-Einstein (BE): se aplica a bosones (partículas indiscernibles de spin entero)

* Estadística de Fermi-Dirac (FD): se aplicaa fermiones (partículas indiscernibles de spin semientero)

4) Principio de Boltzman
Para un sistema aislado en evolución espontánea la entropía siempre aumenta de acuerdo al II Principio de laTermodinámica.
El desorden aumenta desde un punto de vista mecánico
El desorden se mide por el número de microestados compatibles con ese macroestado.
Todos los microestados posibles de un...
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