ההבדל העיקרי בין אנסמבל קנוני לקנוני גדול הוא שהאנסמבל הקנוני מתאר מערכת בשיווי משקל תרמי עם מאגר חום בטמפרטורה נתונה, בעוד שהאנסמבל הקנוני הגדול מתאר מערכת במגע הן עם מאגר חום והן עם חלקיק מאגר.
ניתן לתאר את האנסמבל הקנוני כהרכב הסטטיסטי המייצג את המצבים האפשריים של מערכת מכנית בשיווי משקל תרמי עם אמבט חום בטמפרטורה קבועה. ניתן לתאר את ההרכב הקנוני הגדול כמצב אפשרי של מערכת מכנית של חלקיקים הנמצאים בשיווי משקל תרמודינמי עם מאגר.
מהו אנסמבל קנוניקל?
אנסמבל קנוני הוא ההרכב הסטטיסטי המייצג את המצבים האפשריים של מערכת מכנית בשיווי משקל תרמי עם אמבט חום בטמפרטורה קבועה. המערכת מסוגלת להחליף אנרגיה עם אמבט החום, מה שיכול לגרום למצבי המערכת להיות שונים באנרגיה הכוללת.
כאשר בוחנים את המשתנה התרמודינמי העיקרי של ההרכב הקנוני, זוהי הטמפרטורה המוחלטת המבוטאת ב-"T", שיכולה לקבוע את התפלגות ההסתברות של מצבים. פרמטר זה תלוי גם במשתנים מכניים, לרבות מספר החלקיקים במערכת שמיוצג על ידי "N" ונפח המערכת נתון על ידי "V". פרמטרים אלו יכולים להשפיע על אופי המערכת באמצעות מצבים פנימיים. אנחנו יכולים לקרוא לאנסמבל עם שלושת הפרמטרים האלה בתור אנסמבל NVT.
יתר על כן, קיים פרמטר נוסף המכונה האנרגיה החופשית, המיוצג על ידי "F", שהוא קבוע עבור האנסמבל. עם זאת, F והסתברויות אחרות עשויות להשתנות בהתאם לבחירה של ערכי N, V ו-T שונים. ישנם שני תפקידים חשובים של F, והוא מספק גורם נורמליזציה להתפלגות ההסתברות, וניתן לחשב ממוצעים חשובים רבים של אנסמבל ישירות מהפונקציה.
מהו Grand Canonical Ensemble?
אנסמבל קנוני גדול הוא המצב האפשרי של מערכת מכנית של חלקיקים שנמצאים בשיווי משקל תרמודינמי עם מאגר. במצב זה ניתן לתאר את המערכת כמצב פתוח במובן זה שהמערכת יכולה להחליף אנרגיה וחלקיקים עם מאגר, מה שמוביל למצבים אפשריים שונים של המערכת שיכולים להיות שונים הן בסך האנרגיה והן במספר הכולל של חלקיקים.יתרה מכך, הנפח, הצורה ושאר הקואורדינטות החיצוניות נשמרות קבועות בכל המצבים האפשריים של המערכת.
יתר על כן, אנו יכולים לתת את המשתנים התרמודינמיים לגבי ההרכבים הקנוניים הגדולים כפוטנציאל כימי שניתן על ידי µ וטמפרטורה מוחלטת. בנוסף, אנסמבל זה תלוי במשתנים מכניים כגון נפח שיכולים להשפיע על אופי המצב הפנימי של המערכת. אנחנו יכולים לקרוא לאנסמבל הקנוני הגדול בתור אנסמבל µVT.
מה ההבדל בין אנסמבל קנוניקל לאנסמבל הקנוני הגדול?
ההבדל העיקרי בין אנסמבל קנוני לקנוני גדול הוא שהרכב קנוני מתאר מערכת בשיווי משקל תרמי עם מאגר חום בטמפרטורה נתונה, ואילו אנסמבל קנוני גדול מתאר מערכת במגע הן עם מאגר חום והן מאגר חלקיקים.
האינפוגרפיקה שלמטה מציגה את ההבדלים בין אנסמבל קנוני לקנוני גדול בצורת טבלה להשוואה זו לצד זו.
סיכום – אנסמבל קנוניקל נגד גרנד קנוניקל
הרכבים קנוניים וקנוניים מפוארים הם מונחים חשובים בתרמודינמיקה. ההבדל העיקרי בין אנסמבל קנוני לקנוני גדול הוא שהרכב קנוני מתאר מערכת בשיווי משקל תרמי עם מאגר חום בטמפרטורה נתונה, ואילו אנסמבל קנוני גדול מתאר מערכת במגע הן עם מאגר חום והן עם מאגר חלקיקים.
