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Meccanica statistica

Indice Meccanica statistica

In fisica, la meccanica statistica è l'applicazione della teoria della probabilità, che include strumenti matematici per gestire insiemi formati da numerosi elementi, al comportamento termodinamico di sistemi composti da un grande numero di particelle.

72 relazioni: Albert Einstein, Atomo, Bosone (fisica), Calore, Campo magnetico, Capacità termica, Condensato chirale, Condensato di Bose-Einstein, Connecticut, Costante di Avogadro, Costante di Boltzmann, Delta di Kronecker, Distribuzione di Boltzmann, Distribuzione di Maxwell-Boltzmann, Editori Riuniti, Energia, Energia interna, Energia libera, Energia libera di Gibbs, Energia libera di Helmholtz, Enrico Fermi, Entalpia, Entropia, Equazione del calore, Equazione di Schrödinger, Equazione differenziale, Equilibrio termodinamico, Fermione, Fisica, Funzione di partizione (meccanica statistica), Funzione di stato, Funzione gaussiana, Gas di Bose, Gas di Fermi, Gomma, Insieme canonico, Insieme gran canonico, Insieme microcanonico, Insieme statistico, Ipotesi ergodica, John Wiley & Sons, Legge di Hooke, Les Houches, Limite termodinamico, Ludwig Boltzmann, Matematica, Microstato (fisica), Normalizzazione (statistica), Paradosso di Gibbs, Particella (fisica), ..., Paul Dirac, Paul Ehrenfest, Polimero, Potenziale chimico, Pressione, Principio di esclusione di Pauli, Principio zero della termodinamica, Satyendranath Bose, Sistema isolato, Spazio delle fasi, Statistica di Bose-Einstein, Statistica di Fermi-Dirac, Stato termodinamico, Temperatura, Teorema di Liouville (meccanica Hamiltoniana), Teoremi centrali del limite, Teoria dell'informazione, Teoria della probabilità, Termodinamica, Università Yale, Volume, Willard Gibbs. Espandi índice (22 più) »

Albert Einstein

Oltre a essere uno dei più celebri fisici della storia della scienza, che mutò in maniera radicale il paradigma di interpretazione del mondo fisico, fu attivo in diversi altri ambiti, dalla filosofia alla politica.

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Atomo

L'atomo (dal greco - àtomos -, indivisibile, unione di - a - + - témnein -) è una struttura nella quale è normalmente organizzata la materia nel mondo fisico o in natura.

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Bosone (fisica)

In fisica i bosoni, dal nome del fisico Satyendranath Bose, sono le particelle che obbediscono alla statistica di Bose-Einstein e, secondo il teorema spin-statistica, hanno quindi spin intero (0, 1, 2,...). Sono con i fermioni una delle due classi fondamentali in cui si dividono le particelle.

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Calore

In fisica, in particolare in termodinamica, il calore è definito come il contributo di energia trasformata a seguito di una reazione chimica o nucleare e trasferita tra due sistemi o tra due parti dello stesso sistema, non imputabile ad un lavoro o ad una conversione tra due differenti tipi di energia.

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Campo magnetico

In fisica, in particolare nel magnetismo, il campo magnetico è un campo vettoriale solenoidale generato nello spazio dal moto di una carica elettrica o da un campo elettrico variabile nel tempo.

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Capacità termica

Si definisce capacità termica di un corpo (o più in generale di un qualunque sistema) il rapporto fra il calore scambiato tra il corpo e l'ambiente e la variazione di temperatura che ne consegue.

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Condensato chirale

Un condensato chirale (detto anche condensato fermionico o condensato di quark) è un parametro della rottura della simmetria chirale in una teoria in cui i fermioni sono privi di massa.

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Condensato di Bose-Einstein

Il condensato di Bose-Einstein (in sigla BEC, dall'inglese Bose–Einstein condensate) è uno stato della materia che si ottiene quando si porta un insieme di bosoni a temperature estremamente vicine allo zero assoluto (0 K, corrispondente a -273,15 °C).

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Connecticut

(ufficiale)The Nutmeg State ("Lo Stato della Noce moscata") |superficieterra.

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Costante di Avogadro

La costante di Avogadro, chiamata così in onore di Amedeo Avogadro e denotata dal simbolo N_A o L, è il numero di particelle (atomi, molecole o ioni) contenute in una mole.

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Costante di Boltzmann

In meccanica statistica la costante di Boltzmann, kB (anche indicata con κ) è una costante dimensionale che stabilisce la corrispondenza tra grandezze della meccanica statistica e grandezze della termodinamica, per esempio tra temperatura ed energia termica o tra probabilità di uno stato ed entropia (teorema &Eta).

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Delta di Kronecker

In matematica per delta di Kronecker si intende una funzione di due variabili discrete, in particolare di due variabili sugli interi o sui naturali, che vale 1 se i loro valori coincidono, mentre vale 0 in caso contrario.

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Distribuzione di Boltzmann

In fisica e matematica, la distribuzione di Boltzmann è una funzione di distribuzione per gli stati di un sistema.

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Distribuzione di Maxwell-Boltzmann

Nessuna descrizione.

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Editori Riuniti

Editori Riuniti è una casa editrice italiana con sede a Roma, nata nel 1953, dalla fusione di due case editrici vicine al Partito comunista italiano: le "Edizioni Rinascita" animate da Valentino Gerratana e le "Edizioni di Cultura Sociale" dirette da Roberto Bonchio (1923-2010), all'epoca funzionario del PCI di via delle Botteghe Oscure, che resterà alla guida della nuova casa editrice fino al 1995.

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Energia

L'energia è la grandezza fisica che misura la capacità di un corpo o di un sistema fisico di compiere lavoro, a prescindere dal fatto che tale lavoro sia o possa essere effettivamente svolto.

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Energia interna

L'energia interna è l'energia posseduta da un sistema a livello microscopico, cioè l'energia posseduta dalle entità molecolari di cui è composto il sistema, escludendo i contributi "macroscopici", in particolare l'energia cinetica e potenziale del sistema visto nella sua interezza.

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Energia libera

In termodinamica, l'energia libera di un sistema è la quantità di lavoro macroscopico che il sistema può compiere sull'ambiente.

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Energia libera di Gibbs

L'energia libera di Gibbs (o entalpia libera) è una funzione di stato usata in termodinamica e termochimica per rappresentare l'energia libera nelle trasformazioni isotermobariche (cioè a pressione e temperatura costante, come per la maggior parte delle reazioni chimiche), che determina la spontaneità di una reazione.

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Energia libera di Helmholtz

L'energia libera di Helmholtz è una funzione di stato utilizzata in termodinamica per rappresentare l'energia libera in una trasformazione isotermocora (a temperatura e volume costante).

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Enrico Fermi

È noto principalmente per gli studi teorici e sperimentali nell'ambito della meccanica quantistica, e in particolare della fisica nucleare.

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Entalpia

L'entalpia posseduta da un sistema termodinamico (solitamente indicata con H) è una funzione di stato definita come la somma dell'energia interna U e del prodotto della pressione p per il volume V: L'entalpia può essere espressa in joule (nel Sistema internazionale) oppure in calorie, ed esprime la quantità di energia interna che un sistema termodinamico può scambiare con l'ambiente.

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Entropia

In meccanica statistica l'entropia (dal greco antico ἐν en, "dentro", e τροπή tropé, "trasformazione") è una grandezza (più in particolare una coordinata generalizzata) che viene interpretata come una misura del disordine presente in un sistema fisico qualsiasi, incluso, come caso limite, l'universo.

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Equazione del calore

In analisi matematica, l'equazione del calore, anche detta equazione di diffusione, è un'equazione differenziale alle derivate parziali che trova nelle scienze svariate applicazioni: per esempio in fisica modellizza l'andamento della temperatura in una regione dello spazio-tempo sotto opportune condizioni, e in chimica l'andamento della concentrazione chimica di una specie.

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Equazione di Schrödinger

In meccanica quantistica l'equazione di Schrödinger è un'equazione fondamentale che determina l'evoluzione temporale dello stato di un sistema, ad esempio di una particella, di un atomo o di una molecola.

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Equazione differenziale

In analisi matematica un'equazione differenziale è un'equazione che lega una funzione incognita alle sue derivate: se la funzione è di una sola variabile l'equazione presenta soltanto derivate ordinarie e viene detta equazione differenziale ordinaria; se invece l'equazione contiene derivate parziali della funzione è detta equazione alle derivate parziali.

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Equilibrio termodinamico

In termodinamica si dice che un sistema è in equilibrio termodinamico se le sue variabili di stato (o parametri o coordinate) termodinamiche (ad esempio pressione, volume e temperatura nel caso di un fluido omogeneo) non variano nel tempo e se una variazione di tali parametri (che porta ad uno scostamento del sistema dalla condizione di equilibrio) sia possibile solo se intervengono delle modifiche al contorno del sistema, cioè se l'ambiente che circonda il sistema subisce modifiche che si ripercuotono sul sistema preso in esame, modificandone lo stato.

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Fermione

In fisica i fermioni, così chiamati in onore di Enrico Fermi, sono le particelle che seguono la statistica di Fermi-Dirac e sono dotate di conseguenza, secondo il teorema spin-statistica, di spin semintero (1/2, 3/2, 5/2...). Costituiscono, insieme ai bosoni, una delle due classi fondamentali in cui si dividono le particelle.

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Fisica

La fisica è la scienza della natura nel senso più ampio.

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Funzione di partizione (meccanica statistica)

In meccanica statistica, la funzione di partizione Z è una quantità che esprime le proprietà statistiche di un sistema in equilibrio termodinamico.

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Funzione di stato

In termodinamica, una funzione di stato è una grandezza fisica il cui valore dipende solamente dalle condizioni assunte da un sistema all'inizio e alla fine di una trasformazione termodinamica, cioè dallo stato iniziale e finale, e non dal particolare percorso seguito durante la trasformazione.

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Funzione gaussiana

Funzioni gaussiane per diversi valori medi (\mu) e vari valori di \sigma^2. In matematica, una funzione gaussiana è una funzione della seguente forma: per qualunque costante reale a>0, b e c. Il nome di queste funzioni ricorda il grande matematico tedesco Carl Friedrich Gauss.

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Gas di Bose

In meccanica statistica, il gas di Bose è la descrizione quantistica di un gas ideale.

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Gas di Fermi

In fisica, in particolare in meccanica statistica, un gas di Fermi è un gas di fermioni.

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Gomma

La gomma è un materiale caratterizzato dalla possibilità di essere allungato notevolmente e poter tornare rapidamente alla lunghezza iniziale quando cessa l'azione che ne aveva causato l'allungamento (in altre parole è un materiale dotato di elevata elasticità).

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Insieme canonico

In meccanica statistica, l'insieme canonico è un insieme statistico che rappresenta una misura di probabilità degli stati microscopici del sistema.

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Insieme gran canonico

In meccanica statistica, l'insieme gran canonico è un insieme statistico, intendendo con ciò l'accezione di ensemble di Gibbs, cioè una raccolta di sistemi identici, tutti egualmente compatibili con le condizioni macroscopiche del sistema, ciascuno dei quali è in equilibrio termodinamico con una sorgente esterna (detta spesso 'termostato') con la quale può scambiare energia e particelle (detta per questo anche 'serbatoio').

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Insieme microcanonico

In meccanica statistica, l'insieme microcanonico è un insieme statistico che descrive i sistemi isolati, cioè quei sistemi che hanno un valore definito di energia, volume e numero di particelle.

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Insieme statistico

Un insieme statistico, detto anche insieme rappresentativo o ensemble (statistico), è un'astrazione utile per rappresentare matematicamente un sistema fisico in cui non si ha una conoscenza precisa delle condizioni iniziali.

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Ipotesi ergodica

In meccanica statistica, l'ipotesi ergodica dice che, dopo un tempo sufficientemente lungo, il tempo speso da una particella in un volume nello spazio delle fasi di microstati della stessa energia è proporzionale al volume stesso; equivalentemente alle condizioni termodinamiche, il suo stato può essere uno qualunque di quelli che soddisfano le condizioni macroscopiche del sistema.

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John Wiley & Sons

John Wiley & Sons, Inc. è una casa editrice statunitense specializzata in testi di riferimento.

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Legge di Hooke

In meccanica dei materiali, la legge di Hooke è la più semplice relazione costitutiva di comportamento dei materiali elastici.

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Les Houches

Les Houches è un comune francese di 3.142 abitanti situato nel dipartimento dell'Alta Savoia della regione dell'Alvernia-Rodano-Alpi.

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Limite termodinamico

In fisica e chimica fisica, il limite termodinamico viene raggiunto quando in un sistema il numero di particelle (atomi o molecole) N tende all'infinito (o in termini pratici, ad una mole o al valore numerico della costante di Avogadro ≈ 6,0225 × 1023), V tende all'infinito e il loro rapporto \rho rimane costante e finito.

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Ludwig Boltzmann

Boltzmann è stato uno dei più grandi fisici teorici di tutti i tempi.

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Matematica

La matematica (dal greco μάθημα (máthema), traducibile con i termini "scienza", "conoscenza" o "apprendimento"; μαθηματικός (mathematikós) significa "incline ad apprendere") è la disciplina che studia le quantità (i numeri), lo spazio,.

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Microstato (fisica)

In meccanica statistica, un microstato è una specifica e dettagliata configurazione assunta dal sistema durante le sue fluttuazioni termiche.

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Normalizzazione (statistica)

In statistica, la normalizzazione consiste essenzialmente nel limitare l'escursione di un insieme di valori entro un certo intervallo predefinito.

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Paradosso di Gibbs

In termodinamica il paradosso di Gibbs coinvolge la natura discontinua dell'entropia configurazionale.

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Particella (fisica)

In fisica una particella è un costituente microscopico della materia.

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Paul Dirac

Premio Nobel per la fisica nel 1933, fu tra i fondatori della meccanica quantistica.

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Paul Ehrenfest

Ha reso i suoi principali contributi nel campo della meccanica statistica, soprattutto in relazione alla fisica quantistica, inclusa la teoria della transizione di fase e il teorema di Ehrenfest.

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Polimero

Un polimero (dal greco "che ha molte parti") è una macromolecola, ovvero una molecola dall'elevato peso molecolare, costituita da un gran numero di gruppi molecolari (detti unità ripetitive) uguali o diversi (nei copolimeri), uniti "a catena" mediante la ripetizione dello stesso tipo di legame (covalente).

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Potenziale chimico

In termochimica, il potenziale chimico (o energia libera molare parziale, in genere indicato con il simbolo \mu\) è un concetto introdotto nel 1876 dall'ingegnere, chimico e fisico statunitense Josiah Willard Gibbs (1839-1903), che lo definì come segue: «Se supponiamo di aggiungere una quantità infinitesima di una qualunque sostanza a una massa omogenea in un determinato stato termodinamico, mantenendola omogenea e mantenendo costanti la sua entropia e il suo volume, l'incremento dell'energia della massa diviso per la quantità di sostanza aggiunta è il potenziale di quella sostanza nella massa considerata.» Gibbs sottolineò anche che, per gli scopi di questa definizione, qualunque elemento chimico o combinazione di elementi in proporzioni date può essere considerato una sostanza, che ne sia o meno possibile l'esistenza indipendente come corpo omogeneo.

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Pressione

La pressione è una grandezza fisica intensiva.

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Principio di esclusione di Pauli

Il principio di esclusione di Pauli è un principio della meccanica quantistica che afferma che due fermioni identici non possono occupare simultaneamente lo stesso stato quantico.

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Principio zero della termodinamica

Il principio zero della termodinamica postula che: se i corpi A e B sono entrambi in equilibrio termico con un terzo corpo C, allora lo sono anche fra loro.

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Satyendranath Bose

Specializzato in fisica matematica, è famoso per aver introdotto, insieme ad Albert Einstein, la statistica delle particelle chiamate poi bosoni in suo onore.

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Sistema isolato

In fisica un sistema isolato è un sistema che non interagisce in alcun modo con l'ambiente circostante, ovvero che non scambia massa, né lavoro, né calore.

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Spazio delle fasi

Descrizione nello spazio delle fasi del moto caotico di un pendolo sotto l'influenza di una forza esterna. Nella teoria dei sistemi dinamici si chiama spazio delle fasi di un sistema lo spazio i cui punti rappresentano univocamente tutti e soli i possibili stati del sistema ovvero la rappresentazione grafica dello spazio di stato.

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Statistica di Bose-Einstein

La statistica di Bose-Einstein, anche detta distribuzione di Bose-Einstein o abbreviata in statistica B-E, determina la distribuzione statistica relativa agli stati energetici all'equilibrio termico di un sistema di bosoni, nell'ipotesi che siano identici e indistinguibili tra loro.

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Statistica di Fermi-Dirac

In fisica, nell'ambito della meccanica statistica, la distribuzione di Fermi-Dirac (dal nome dei fisici Enrico Fermi e Paul Dirac che la introdussero nel 1926), abbreviata in statistica F-D, determina la distribuzione statistica dei fermioni negli stati di energia per un sistema in equilibrio termico.

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Stato termodinamico

In termodinamica uno stato termodinamico di un particolare sistema è una particolare condizione in cui si trova il sistema considerato in un determinato istante.

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Temperatura

La temperatura di un corpo può essere definita come una misura dello stato di agitazione delle entità molecolari delle quali è costituito.

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Teorema di Liouville (meccanica Hamiltoniana)

In meccanica hamiltoniana il teorema di Liouville stabilisce che nell'evoluzione di un sistema conservativo, la derivata temporale della densità di stati nello spazio delle fasi è nulla, ovvero la densità di stati nello spazio delle fasi si conserva.

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Teoremi centrali del limite

I teoremi centrali del limite sono una famiglia di teoremi di convergenza debole nell'ambito della teoria della probabilità.

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Teoria dell'informazione

La teoria dell'informazione è una disciplina dell'informatica e delle telecomunicazioni il cui oggetto è l'analisi e l'elaborazione su base matematica dei fenomeni relativi alla misurazione e alla trasmissione di informazioni su un canale fisico di comunicazione.

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Teoria della probabilità

La teoria della probabilità è lo studio matematico della probabilità.

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Termodinamica

La termodinamica è la branca della fisica classica che studia e descrive le trasformazioni termodinamiche indotte dal calore e dal lavoro in un sistema termodinamico, in seguito a processi che coinvolgono cambiamenti delle variabili di stato temperatura ed energia.

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Università Yale

L'Università Yale (Yale University) è un'università privata di New Haven (Connecticut).

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Volume

Il volume è la misura dello spazio occupato da un corpo.

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Willard Gibbs

Contribuì allo sviluppo dei fondamenti teorici della termodinamica e fu uno dei tanti fondatori dell'analisi vettoriale.

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Riorienta qui:

Termodinamica statistica.

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