Initiation à la thermodynamique moléculaire pour le génie des procédés

Autres relations entre forces, coordonnées externes et la fonction de partition.

Rappel de mécanique

Coordonnées externes :

  • 6N coordonnées internes : 3N spatiales, et 3N quantité de mouvement, . Mais

  • AUSSI n coordonnées externes, décrivant l'influence de l'environnement sur le système : volume, altitude dans un champ gravitationnel, etc..

Force et énergie

  • Force = gradient du potentiel d'interaction, Ei = Ei(rN, pN; X1, ... , Xn)

DéfinitionForce microscopique et macroscopique

  • Force microscopique Fj,i par rapport à une coordonnée externe Xj:

  • Force macroscopique Fi = valeur moyenne de toutes les forces microscopiques conjuguées aux M coordonnées externe sXj, j=1,...,M :

Intéressons nous maintenant à la dérivée de la fonction de partition ln ZN par rapport à une coordonnées externe Xj:

démonstration :

DéfinitionFonction de partition et force macroscopique

  • La dérivée de ln ZN par rapport à une coordonnées externe Xj retourne la force macroscopique Fj :

    • ex. ou

    • Dit autrement, la pression est définie comme l'influence des variations du volume sur la fonction de partition de l'ensemble.

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AccueilAccueilImprimerImprimer Vincent GERBAUD, soumis à Éd. Ress. Pédag. Ouv. INPT, 0303 (2014) 24h Paternité - Partage des Conditions Initiales à l'IdentiqueRéalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)