Fsica Estadstica

La fsica estadstica explica las propiedadestermodinmicas en trminos del movimiento de tomos

individuales.

El nmero de tomos es una muestra de tamao medioes enorme

Esta cantidad tan grande de partculas justifica laaplicacin de mtodos estadsticos.

322 tomos/cm 10

Distribucin de Maxwell-Boltzmann

James C. Maxwell Josiah Willard Gibbs Ludwig Boltzmann

Durante la segunda mitad del siglo XIX, tres fsicoslograron una explicacin satisfactoria de la

termodinmica en trminos de promedios de

propiedades atmicas

Hiptesis bsicas Las partculas son idnticas en trminos de propiedades

fsicas, pero distinguibles en trminos de su posicin y

trayectoria.

La distribucin en equilibrio es la forma ms probable dedistribuir las partculas entre varios estados permitidos de

energa sujetos a las restricciones de un nmero fijo de

molculas y energa total fija.

No hay un lmite terico sobre el nmero de partculas enun estado energtico dado, aunque la densidad de estas

es lo suficientemente baja y la temperatura lo

suficientemente alta, de modo que no es probable que

ms de una partcula se encuentre en un estado dado al

mismo tiempo

fMB : Nmero de formas que hay para distribuir las

partculas entre los estados energticos permitidos se

maximiza tomando en cuenta:

1. Que el nmero total de partculas es constante a

cualquier temperatura.

2. Que la energa total del sistema a una temperatura

dada es constante

TkE

MB

BiAef/

ni: nmero de partculas con energa Ei

gi : Degeneracin

N: nmero total de partculas

MBiifgn

inN

Aproximacin continua

Cuando los estados energticos son numerosos y la separacin es pequea

g(E): densidad de estados

00

/

)()()(

)()()(

)(

dEEfEgdEEnV

NnN

dEEfEgdEEnfgn

Aef

Egg

MBi

MBMBii

TkE

MB

i

b