Aula 21

Leitura Recomendada:

Sistemas clássicos e quânticos se comportam de maneiras bastante diferentes no regime de baixas temperaturas. Uma das diferenças importantes é o comportamento da entropia, dado pela 3ª lei da termodinâmica.
Essa lei diz que a entropia converge para uma constante relacionada com a degenerescência do estado fundamental quando T → 0.
Uma consequência é que a capacidade térmica deve ir para 0 nesse mesmo limite (algo que já observamos diversas vezes nas aulas passadas).

Quando lidamos com o paramagneto (aula 15) eu introduzi o conceito de magnetização estocástica, cuja média dava a magnetização termodinâmica. Isso me deu uma interpretação microscópica da magnetização. A ideia pode ser extendida para outros conceitos termodinâmicos, como calor e trabalho.
Ter uma interpretação microscópica de calor e trabalho vai me permitir entender a 1ª lei da termodinâmica de um ponto de vista microscópico

Assim como a distribuição de equilíbrio maximiza a entropia de Shannon (que me dá a interpretação microscópica da entropia), é possível escrever uma versão estocástica para a energia livre.
Minimizar a energia livre estocástica é matematicamente equivalente a maximizar a entropia de Shannon.
Como veremos mais a frente, essa propriedade da energia livre permite falar sobre situações que não são diretamente acessíveis por cálculos analíticos.

No final do vídeo o trabalho extraído total seria F_inicial ao invés de -F_inicial

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