Ensemble (Physik)
in statistischer Physik eine Menge gleichartig präparierter Systeme von Teilchen im thermodynamischen Gleichgewicht / aus Wikipedia, der freien encyclopedia
Ein Ensemble (anhörenⓘ/?) oder eine Gesamtheit ist in der statistischen Physik eine Menge gleichartig präparierter Systeme von Teilchen im thermodynamischen Gleichgewicht. Das Ensemble ist ein für die Theorie außerordentlich wichtiger Begriff, wenngleich man es in Wirklichkeit meist nur mit einer Teilmenge aus dem Ensemble, oft sogar nur mit einem einzigen System zu tun hat. Trotzdem stimmen statistische Vorhersagen, die aus der Ensembleannahme gewonnen werden, z. B. Ensemblemittelwerte, aufgrund der Ergodenhypothese mit zeitlichen Mittelwerten einzelner Systeme überein.
Weitere Informationen innere Energie ...
Name (Alternativname) | gegebene Größen | im Gleichgewicht extremalisiertes thermodynamisches Potential | innere Energie | Realisierung | siehe auch | zugehörige Zustandssumme |
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mikrokanonisches Ensemble | Entropie maximal | konstant | abgeschlossene Systeme (Idealisierung) |
statistische Entropie | mikrokanonische ZS | |
kanonisches Ensemble | freie Energie minimal | geschlossene Systeme im Wärmebad |
Boltzmann-Statistik | kanonische ZS | ||
isotherm-isobares Ensemble (kanonisch-harmonisches Ensemble) |
freie Enthalpie minimal | geschlossene Systeme im Wärmebad |
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großkanonisches Ensemble (superadditiv-kanonisches Ensemble) |
großkanonisches Potential minimal | offene Systeme im Wärmebad |
großkanonische ZS |
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mit den gegebenen Variablen
- Innere Energie oder Temperatur
- Volumen oder Druck
- Teilchenzahl oder chemisches Potential je Teilchensorte
- Entropie
Im thermodynamischen Limes (und nur dann) liefern alle thermodynamischen Ensembles gleiche Ergebnisse.[1]