論文の概要: Corrections to Maxwell-Boltzmann ideal gas model from a quantum phase space approach

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.13973v1
• Date: Sat, 18 Feb 2023 15:05:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-05 05:44:03.862353
• Title: Corrections to Maxwell-Boltzmann ideal gas model from a quantum phase space approach
• Title（参考訳）: 量子位相空間アプローチによるマクスウェル・ボルツマン理想気体モデルの補正
• Authors: Rivo Herivola Manjakamanana Ravelonjato, Raoelina Andriambololona, Ravo Tokiniaina Ranaivoson, Roland Raboanary, Hanitriarivo Rakotoson, Naivo Rabesiranana
• Abstract要約: 量子サイズ効果に関連するマクスウェル・ボルツマン理想気体モデルに対する補正について検討する。 正準量子分割関数は、すべての熱力学特性を得るために導かれる。 古典的理想気体の特性は、高温および大容量の限界として得られる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The Maxwell-Boltzmann ideal gas model is known to be the simplest model that is considered in classical statistical physics and thermodynamics to describe gas behavior. However, classical approach can no longer be rigorously valid if quantum effect becomes significant. In this work, we consider a study of corrections to the Maxwell-Boltzmann ideal gas model related to quantum size effect by using an approach based on the concept of quantum phase space. A canonical quantum partition function is deduced in order to obtain all thermodynamics properties. A corrected state equation for ideal gas and expressions of thermodynamic state functions such as internal energy, entropy and free energy are deduced. The corrections are expected to be particularly useful to describe the deviation from classical behavior of a Maxwell-Boltzmann gas at low temperature and in confined space. The properties of classical ideal gas are obtained as asymptotic limits at high temperature and for large volume.
• Abstract（参考訳）: マクスウェル・ボルツマンの理想気体モデル(maxwell-boltzmann ideal gas model)は、古典的な統計物理学や熱力学において気体の挙動を記述する最も単純なモデルである。 しかし、量子効果が重要になれば、古典的アプローチはもはや厳密に有効ではない。 本研究では、量子位相空間の概念に基づくアプローチを用いて、量子サイズ効果に関連するマクスウェル・ボルツマン理想気体モデルに対する補正について検討する。 正準量子分割関数は、すべての熱力学特性を得るために導かれる。 理想気体に対する補正状態方程式と内部エネルギー、エントロピー、自由エネルギーなどの熱力学的状態関数の式を導出する。 この補正は、マクスウェル・ボルツマン気体の低温および閉じ込められた空間における古典的挙動からの逸脱を記述するのに特に有用であると考えられている。 古典的理想気体の特性は、高温および大体積の漸近限界として得られる。

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