Реферат: Статистическая механика классических систем

(8.35)

Тогда в пространственно однородном случае в отсутствие внешних полей () и статистический интеграл принимает вид:

(8.36)

Выражение (8.36) позволяет найти вид свободной энергии и основные термодинамические соотношения для системы классических невзаимодействующих частиц. Свободная энергия определяется из (6.13) и равна:

(8.37)

Дальнейшее использование метода термодинамических потенциалов позволяет рассчитать основные термодинамические параметры системы, состояние которой задано параметрами ().

(8.38)

(8.39а)

откуда следует уравнение состояния идеального газа

(8.39б)

(8.40)

Соответственно удельная теплоемкость равна:

(8.41)

Итак, на основе выражения статистического интеграла нами получено уравнение состояния термодинамической системы идеального газа (8.39б) и калорическое уравнение состояния этой системы (8.41).

Заметим, что соотношения (8.36)-(8.41) относятся к классическому идеальному газу, для которого справедливо условие (8.5).

Для неидеального классического газа с учетом межчастичных взаимодействий (), гамильтониан которого имеет вид получаем:

(8.42)

Здесь величина Q определяется из соотношения:

(8.43)

и называется конфигурационным интегралом.

Отсюда следует, что основная проблема теоретического исследования классических неидеальных систем связана с расчетом конфигурационного интеграла Q . Заметим, что этот расчет возможен только в некоторых частных случаях на основе использования приближенных методов.