Statistik fizika nazariy fizikaning asosiy tarkibiy qismlaridan biri bo’lib, juda ko’plab zarralardan tashkil topgan fizik tizimlar (makrotizimlar) xususiyatlarini o’rganish bilan shug’ullanadi

47.Termodinamik kattaliklarni hisoblash.Atomlari asosiy holatda yotgan bir atomli kvant ideal gazlar termodinamik kattaliklarini hisoblashni ko'raylik. (1)
Ideal gaz ichki energiyasi (2)
issiqlik sig‘imi bo'ladi. Gaz erkin energiyasini hisoblashda (1) ifoda va Stirling
formulasi ni hisobga olsak, u holda
(3)
Ideal gaz bosimi esa (4)
Ushbu tenglama bizga juda yaxshi tanish bo'lgan holat tenglamasidir. Bu tenglama ilgari tajriba natijalari asosida yozilgan edi. Bu yerda uni toza nazariy yo'l bilan hosil qildik. Ideal gaz
entropiyasini (4) ga asosan
(5)
bilan almashtirish natijasida

~ kimyoviy doimiy deb yuritiladi. Bu yerda (5) dan foydalanib, gazlar aralashmasi uchun entropiya o'zgarishini va Gibbs paradoksini ko'rsatish mumkin (Gibbs parodoksiga qarang). Gibbs termodinamik
potensiali uchun ifodadan quyidagi tenglikni olamiz:
Gaz kimyoviy potensiali esa dan quyidagi ko‘rinishni oladi:
48.157.Relyativistik ideal gaz issiqlik sig’imi.
Misol sifatida bir atomli ultrarelyativistik gaz uchun holatfunksiyasini va termodinamik kattaliklarni hisoblashni ko‘rib chiqamiz. Bu misolda holat funksiyasi uchun aniq ifodani topish
mumkin. Relativistik zarraning energiyasi ifoda bilan aniqlanadi. Ultrarelyativistik holda bo‘lganligi uchun bo'ladi. Ultrarelativistik atomlardan tashkil topgan gazning holat funksiyasi
(1)


(2)
Endi holat funksiyasi (2) yordamida ultrarelativistik gaz uchun termodinamik kattaliklarni hisoblaymiz. Gaz erkin energiyasi
(3)

entropiyasi
(4)

ichki energiyasi E = F + TS = 3NkT (5)
ifodalar orqali aniqlanadi. F-doimiy kattalik. (5) dan ultrarelativistik gaz issiqlik sig’imini topamiz. ++
Demak, ultrarelativistik gaz issiqlik sig'imi norelativistik gaz
issiqlik sig'imidan ikki marta katta ekan.