PHYSIQUE STATISTIQUE en THERMODYNAMIQUE

-physique statistique en thermodynamique

La physique statistique étudie les comportements et évolutions de grandes quantités de particules à l'échelon microscopique, pour les traduire en des lois valables dans le domaine macroscopique C'est surtout le domaine des statistiques concernant (entropie, gaz parfaits, symétries, informations, chaos .....)

 

REGLES de PHYSIQUE STATISTIQUE

Il s'agit surtout de l'équilibre des systèmes, où quatre règles sont habituellement utilisées:

-Le postulat des probabilités à priori égales >>>

Un système en équilibre a autant de probabilités d'être la résultante de chacun de ses microétats (donc lui, macroétat, en est la plus probable composition)

 

-L'hypothèse quasi-ergodique >>>

Un point significatif appartenant à un (système hamiltonien invariant dans le temps), passe aussi près qu'on veut d'un quelconque point où l'énergie est constante

Rappel: un système est dit hamiltonien s'il répond aux équations de Hamilton, à savoir

l = dE / dQ'i   et   Q'i = dE / dl

où l est la position, E l'énergie, Q'i l'impulsion

 

-L'équiprobabilité >>>

  ‡ =  -Log w   où ‡ est l'information, Log est le logarithme népérien et w la probabilité

Ceci entraîne que l'entropie S = k.Log w  est maxi quand il y a :

-soit le minimum d'infos

-soit le maximum d'incertitudes

 

-La notion de fonction de partition >>>

C'est une grandeur impliquant les propriétés statistiques des éléments constitutifs d'un système en équilibre thermodynamique

Exemple d'une fonction de partition canonique i*b (pour un groupe de particules)

i*b = Σe-Ei.ké

i*b = fonction de partition

Ei(J)= énergie de chaque élément microscopique i

ké(exprimé en J-1)= 1 / k.T  

où  k(J/K) est la constante de Boltzmann et T(K) la température

 

LIMITE THERMODYNAMIQUE

Si le nombre de particules (n) contenu dans un sytème tend vers l'infini

Et si le volume (V) du système pendant le même temps tend vers l'infini

Et qu'en outre le rapport (n) / V = constante, ce rapport est nommé limite thermodynamique

 

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