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Energia interna en función de la temperatura

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  • 1r ciclo Energia interna en función de la temperatura

    Tengo un ejercicio de física estadística (que es un tema nuevo que meten por primera vez en la asignatura de fundamentos) y como se ve que los profesores no entienden que en la semana de los parciales seguir mandando cosas es un genocidio, pues toca hacerlo, pero es que ninguna idea.

    Cierto material cristalino esta compuesto por partículas no interactuantes. Cada partícula puede encontrarse solo en dos estados, de energías 0 y . Calcula la energía interna en función de la Tª.

    El caso que hicimos uno que se supone que es parecido; era un sistema magnético, con dipolos que podían tomar dos orientaciones: a favor o en contra del campo.
    Los pasos generales que nos dijo para problemas de física estadística es sacar una función de la energía de nuestro sistema, después sacar la función de "número de microestados a esa energía ()", y luego la función de la entropía , y sabiendo que la derivada parcial de esta respecto a la energía te da la inversa de la temperatura y su derivada parcial respecto al volumen te da la presión partido temperatura, pues ya lo tienes todo.

    En el sistema magnético que era el ejemplo la energía la sacamos como menos el campo por la magnetización total, y la omega como el coef. binomial de las partículas en un estado sobre el otro. Luego la entropía queda con factoriales, y se utiliza stirling y con un par de apaños más dejas la entropía bonita.

    Pero la verdad que en este ni idea de por donde tirar, ¿Algún consejo y/o pista?

    Gracias de antemano, un saludo
    Última edición por sater; 17/03/2014, 20:02:11.
    Física Tabú, la física sin tabúes.

  • #2
    Re: Energia interna en función de la temperatura

    Puedo equivocarme. Pero yo lo que haría es calcular la función de partición de una partícula, asumiendo la distribución canónica de energías:

    , donde

    Y ahora aplico la fórmula que da la energía media por partícula a partir de Z:



    Y entonces la energía interna de cristal con N partículas será
    Última edición por Rodri; 21/03/2014, 07:23:56.
    Aunque todas las posibles preguntas de la ciencia recibiesen respuesta, ni siquiera rozarían los verdaderos problemas de nuestra vida
    L. Wittgenstein

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    • #3
      Re: Energia interna en función de la temperatura

      Gracias. Tiene mejor pinta que lo que yo pudiera hacer, pero esos conceptos no los hemos visto en clase creo. ¿la beta sería el factor de boltzman?
      Física Tabú, la física sin tabúes.

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      • #4
        Re: Energia interna en función de la temperatura

        La beta la he definido en mi mensaje , fíjate: es la inversa de kT
        Aunque todas las posibles preguntas de la ciencia recibiesen respuesta, ni siquiera rozarían los verdaderos problemas de nuestra vida
        L. Wittgenstein

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        • #5
          Re: Energia interna en función de la temperatura

          Voy a seguir pensando en ello a ver, muchas gracias!
          Física Tabú, la física sin tabúes.

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          • #6
            Re: Energia interna en función de la temperatura

            El concepto de distribución canónica o colectivo canónico y el de función de partición los puedes ver en cualquier texto de Mecánica Estadística básica, por ejemplo este que te recomiendo: http://books.google.es/books/about/F...EC&redir_esc=y


            A partir de la función de partición se deducen fácilmente valores medios de la estadística, como la energía media por partícula del colectivo.

            ¡
            Última edición por Rodri; 23/03/2014, 10:22:34.
            Aunque todas las posibles preguntas de la ciencia recibiesen respuesta, ni siquiera rozarían los verdaderos problemas de nuestra vida
            L. Wittgenstein

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            • #7
              Re: Energia interna en función de la temperatura

              Muchísimas gracias, al final llegué a lo mismo pero con muchos pasos intermedios más. Voy a echarle un ojo a eso a ver, gracias!
              Física Tabú, la física sin tabúes.

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              • #8
                Re: Energia interna en función de la temperatura

                Pues podrias escribir como has llegado tu al mismo procedimiento, asi todos aprendemos contigo, otra forma.

                Comentario


                • #9
                  Re: Energia interna en función de la temperatura

                  Cuando tenga un rato lo pongo, es que me llevo mal con latex y tardaría bastante en hacerlo.
                  Física Tabú, la física sin tabúes.

                  Comentario


                  • #10
                    Re: Energia interna en función de la temperatura

                    El latex tiene su complicación al principio pero luego es sencillísimo, si te lía, siempre puedes subir una foto de tu ejercicio resuelto.

                    Comentario

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