TERMODINÂMICA QUÃNTICA GRACELI

POSTULADO NA TERMODINÂMICA QUÂNTICA GRACELI.

TODA ENTROPIA PRODUZ ENTALPIA E VICE-VERSA, MAS NÃO EXATAMENTE NA MESMA PROPORÇÃO.

FÍSICA GRACELI DE : {R[RT, Dte, dG]}.

REFERENCIL.

TENSORIAL.

DIMENSÕES TEMPO ESPAÇO.

DIMENSÕES DE GRACELI [CATEGORIAS DE GRCELI, ESTADOS DE GRACELI, DIMENSÕES DE GRACELI]

$\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}$ , / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ = $H=U+PV$ / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

$\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}$ , / {R[RT, Dte, dG]}. / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ = $H=U+PV$ / {R[RT, Dte, dG]}. / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

$\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}$ , / {R[RT, Dte, dG]}. / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

MECÂNICA GRACELI GENERALIZADA - QUÂNTICA TENSORIAL DIMENSIONAL RELATIVISTA DE CAMPOS.

MECÃNICA GRACELI GERAL - QTDRC.

$equação Graceli dimensional relativista tensorial quântica de campos$

$\psi ^{*}$

$[$ $\psi ^{*}$ $\psi ^{*}$ $G_{\mu \nu }\$ $T_{\mu \nu }$ G $T^{\nu }{}_{\alpha }$ $-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}$ $.$ = $\left|\psi ({\vec {r}},t)\right\rangle$ /

$G_{\mu \nu }\$ $T_{\mu \nu }$ G $T^{\nu }{}_{\alpha }$

$\psi ^{*}$

//////

[

$\psi ^{*}$

$TeoriaInteraçãomediadorMagnitude relativaComportamentoFaixaCromodinâmicaForça nuclear forteGlúon10411/r71,4 × 10-15 mEletrodinâmicaForça eletromagnéticaFóton10391/r2infinitoFlavordinâmicaForça nuclear fracaBósons W e Z10291/r5 até 1/r710-18 mGeometrodinâmicaForça gravitacionalgráviton101/r2infinito$

Teoria	Interação	mediador	Magnitude relativa	Comportamento	Faixa
Cromodinâmica	Força nuclear forte	Glúon	1041	1/r7	1,4 × 10-15 m
Eletrodinâmica	Força eletromagnética	Fóton	1039	1/r2	infinito
Flavordinâmica	Força nuclear fraca	Bósons W e Z	1029	1/r5 até 1/r7	10-18 m
Geometrodinâmica	Força gravitacional	gráviton	10	1/r2	infinito

$G* = OPERADOR DE DIMENSÕES DE GRACELI.$

DIMENSÕES DE GRACELI SÃO TODA FORMA DE TENSORES, ESTRUTURAS, ENERGIAS, ACOPLAMENTOS, , INTERAÇÕES E CAMPOS, DISTRIBUIÇÕES ELETRÔNICAS, ESTADOS FÍSICOS, ESTADOS QUÂNTICOS, ESTADOS FÍSICOS DE ENERGIAS DE GRACELI, E OUTROS.

/ $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

MECÂNICA GRACELI GENERALIZADA - QUÂNTICA TENSORIAL DIMENSIONAL RELATIVISTA DE CAMPOS. EM :

Em física (mais especificamente, em teoria cinética) a relação de Einstein (também conhecida como relação de Einstein–Smoluchowski) é uma conexão inesperada revelada anteriormente de forma independente por Albert Einstein em 1905 e por Marian Smoluchowski (1906) em seus estudos sobre movimento Browniano. Dois importantes casos especiais da relação são:

D={{\mu _{q}\,k_{B}T} \over {q}}

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

, / {R[RT, Dte, dG]}. / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

(difusão de partículas carregadas)

D={\frac {k_{B}T}{6\pi \,\eta \,r}}

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

, / {R[RT, Dte, dG]}. / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

("equação de Einstein–Stokes", para a difusão de partículas esféricas através de um líquido com baixo número de Reynolds)

onde

D é a constante de difusão,
q é a carga elétrica da partícula,
μ_q, a mobilidade elétrica da partícula carregada, i.e. a razão da velocidade de deriva terminal da partícula para um campo elétrico aplicado,
$k_{B}$ $k_{B}$ é a constante de Boltzmann,
T é a temperatura absoluta,
η é a viscosidade
r é o raio da partícula esférica.

A forma mais geral da equação é:

D=\mu \,k_{B}T

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

, / {R[RT, Dte, dG]}. / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

onde a "mobilidade" μ é a razão da velocidade de deriva terminal da partícula a uma força aplicada, μ = v_d / F.

Esta equação é um exemplo inicial do relação de flutuação-dissipação. É frequentemente usada no fenômeno de eletrodifusão.

Derivações de casos especiais da forma geral[editar | editar código-fonte]

Equação da mobilidade elétrica[editar | editar código-fonte]

Para uma partícula com carga q, sua mobilidade elétrica μ_q é relacionada a sua mobilidade generalizada μ pela equação μ=μ_q/q. Entretanto, a forma geral da equação

D=\mu \,k_{B}T

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

, / {R[RT, Dte, dG]}. / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

é no caso de uma partícula carregada:

D={\frac {\mu _{q}\,k_{B}T}{q}}

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

, / {R[RT, Dte, dG]}. / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

Equação de Einstein–Stokes[editar | editar código-fonte]

No limite de baixos números de Reynolds, a mobilidade $\mu$ é o inverso do coeficiente de arrasto $\zeta$ . Uma constante de amortecimento, $\gamma$ , é frequentemente usada no contexto de $\gamma ^{-1}$ , o que implica que o tempo de relaxamento de momento (o tempo necessário para o momento de inércia tornar-se negligenciável comparado ao momento aleatório) do objeto difusivo.

Para partículas esféricas de raio $�$ , a lei de Stokes fornece

\zeta =m\gamma =6\pi \,\eta \,r,

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

, / {R[RT, Dte, dG]}. / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

onde $\eta$ é a viscosidade do medio. Então a relação de Einstein torna-se

D={\frac {k_{B}T}{6\pi \,\eta \,r}}

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

, / {R[RT, Dte, dG]}. / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

Semicondutor[editar | editar código-fonte]

Em um semicondutor com uma densidade dos estados arbitrária a relação de Einstein é^[1]

D={{\mu _{q}\,p} \over {q{{d\,p} \over {d\eta }}}}

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

, / {R[RT, Dte, dG]}. / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

onde $\eta$ é o potencial químico e p o número de partículas.

Prova do caso geral[editar | editar código-fonte]

(Esta é a demonstração em uma dimensão, mas é idêntica a uma demonstração em duas ou três dimensões: Apenas substitui-se d/dx com $\nabla$ . Essencialmente a mesma deonstração é encontrada em muitos lugares, por exemplo ver Kubo.^[2])

Supondo-se alguma energia potencial U cria uma força sobre uma partícula $F=-dU/dx$ (por exemplo, uma força elétrica). Assumindo-se que a partícula irá responder, outras coisas iguais, por mover-se com velocidade $v=\mu F$ . Agora assume-se que existe um grande número de tais partículas, com concentração $f(x)$ como uma função da posição. Após algum tempo, o equilíbrio irá ser estabelecido: As partículas irão "acumular-se" em torno das áreas com mais baixa U, mas ainda serão espalhadas em certa medida por causa da difusão aleatória. Neste ponto, não há um fluxo em balanço, resultante, de partículas: A tendência das partículas para serem empurradas para mais baixa U (chamada "corrente de deriva") é igual e oposta à tendência das partículas de se espalhar devido à difusão (chamada "corrente de difusão").

O fluxo resultante de partículas devido à corrente de deriva isolado é

J_{\mathrm {deriva} }(x)=\mu \,F(x)\,f(x)=-f(x)\mu {\frac {dU}{dx}}

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

, / {R[RT, Dte, dG]}. / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

(i.e. o número de partículas fluindo após um ponto é a concentração de partículas vezes a velocidade média.)

O fluxo líquido (resultante) de partículas devido à corrente de difusão isolada é, pela lei de Fick

J_{\mathrm {difus.} }(x)=-D{\frac {df}{dx}}

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

, / {R[RT, Dte, dG]}. / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

(o sinal negativo significa que as partículas fluem da maior concentração para a mais baixa).

O equilíbrio requer:

0=J_{\mathrm {deriva} }+J_{\mathrm {difus.} }=-f(x)\mu {\frac {dU}{dx}}-D{\frac {df}{dx}}

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

, / {R[RT, Dte, dG]}. / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

No equilíbrio, pode-se aplicar termodinâmica, em particular a estatística de Boltzmann, para inferir que

f(x)=Ae^{-U/(k_{B}T)}

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

, / {R[RT, Dte, dG]}. / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

onde A é alguma constante relacionada com o número total de partículas. Portanto, com a regra da cadeia,

{\frac {df}{dx}}={\frac {-dU/dx}{k_{B}T}}f(x).

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

, / {R[RT, Dte, dG]}. / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

Finalmente, ligando isso em:

0=J_{\mathrm {deriva} }+J_{\mathrm {difus.} }=-f(x)\mu {\frac {dU}{dx}}-D{\frac {df}{dx}}=-f(x){\frac {dU}{dx}}\left(\mu -{\frac {D}{k_{B}T}}\right)

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

, / {R[RT, Dte, dG]}. / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

Como esta equação deve se sustentar em todos os locais,

\mu ={\frac {D}{k_{B}T}}.

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

, / {R[RT, Dte, dG]}. / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ / $\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$

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