פוטנציאל כימי

מתוך המכלול, האנציקלופדיה היהודית
גרסה מ־03:33, 2 בספטמבר 2019 מאת מוטיאל (שיחה | תרומות) (החלפת טקסט – "לעתים" ב־"לעיתים")
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש

בפיזיקה, פוטנציאל כימי (מסומן בדרך כלל באות ) הוא כמות האנרגיה שיש להשקיע על מנת להוסיף חלקיק למערכת קיימת. לעיתים קרובות מתבלבלים בין פוטנציאל כימי לאנרגיית פרמי.

הגדרת פוטנציאל כימי, דרך אנרגיה חופשית של הלמהולץ, נתונה על ידי:

כאשר:

  • היא הטמפרטורה.
  • נפח המערכת.
  • מספר החלקיקים.
  • אנרגיה חופשית של הלמהולץ.

הגדרת הפוטנציאל הכימי, דרך האנרגיה של המערכת, היא:

כאשר S היא האנטרופיה של המערכת.


דוגמאות

כאשר:

  • עבור גז אידאלי של בוזונים בטמפרטורה אפס הפוטנציאל הכימי שווה לאנרגיית רמת היסוד, זאת כיוון שכל חלקיק שייכנס למערכת בטמפרטורה אפס ישב ברמת היסוד. לעומת זאת עבור גז אידאלי של פרמיונים בטמפרטורה אפס, הפוטנציאל הכימי שווה לאנרגיית פרמי (), זאת כיוון שבגלל עקרון האיסור של פאולי פרמיונים לא יכולים לאכלס את אותו מצב קוונטי, ולכן ייכנסו למצב הפנוי בעל האנרגיה הנמוכה ביותר.
P physics.svg ערך זה הוא קצרמר בנושא פיזיקה. אתם מוזמנים לתרום למכלול ולהרחיב אותו.