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巨正则系综

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巨正则系综英语:grand canonical ensemble)是正则系综的推广。是统计力学系综的一种。每个系综内的体系不仅可以和其他体系交换能量,也可以交换粒子,但系综内各体系的能量总和以及粒子数总和都是固定的。当然系综内的体系总数也是固定不变的。而且各体系的体积是保持在一个固定值上。这个系综对应于具有恒定温度和化学势的体系。

巨正则系综由两个参数决定,玻尔兹曼常数是温度 )和逸度 (或等价地,化学势 )。其中 决定能量交换;逸速度 决定粒子交换。其配分函数为:

在巨正则系综中定义系统的基本热力学量——热力学势

它是讨论讨论系统状态随温度 ,体积 和化学势 而变化的基本热力学函数。

配分函数的对数可以和压强 联系起来。

平均粒子数和能量分别为: