Великий термодинамічний потенціал

Великий термодинамічний потенціал — термодинамічний потенціал, що використовується для опису систем із змінним числом частинок (великого канонічного ансамблю).

${\displaystyle \Omega =U-TS-\mu N=F-\mu N}$,

де ${\displaystyle F}$ — вільна енергія Гельмгольца, ${\displaystyle \mu }$ — хімічний потенціал, ${\displaystyle N}$ — число частинок, ${\displaystyle P}$ — тиск, ${\displaystyle V}$ — об'єм, ${\displaystyle T}$ — температура, ${\displaystyle S}$ — ентропія.

Звідси його диференціал дорівнює

${\displaystyle d\Omega =-SdT-PdV-Nd\mu }$.

Тому великий термодинамічний потенціал записують як функцію

${\displaystyle \Omega =\Omega (T,V,\mu )}$.

Можна показати, що для великого термодинамічного потенціалу справедливо вираз

${\displaystyle \Omega =-pV}$

При розгляді систем з постійним числом частинок обсяг зазвичай вважається змінним. Тут ми не фіксуємо числа частинок, зафіксуємо натомість обсяг, тоді вираз для диференціала зведеться до

${\displaystyle d\Omega =-SdT-Nd\mu }$.

Можна показати, що для системи з фіксованими (ззовні) об'ємом, температурою і хімічним потенціалом (та змінним числом частинок) точка термодинамічної рівноваги є точкою мінімуму великого термодинамічного потенціалу.

• Термодинамічні потенціали
• Вільна енергія Гельмгольца
• Хімічний потенціал

• Базаров И. П. Термодинамика.^{[недоступне посилання з березня 2019]} М.: Высшая школа, 1991. 376 с.
• Квасников И. А. Термодинамика и статистическая физика. Теория равновесных систем.^{[недоступне посилання з березня 2019]} Том. 1. М.: Изд-во МГУ, 1991. (2-е изд., испр. и доп. М.: УРСС, 2002. 240 с.)

Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.