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equipartizione dell'energia

di Francesco Calogero - Enciclopedia della Scienza e della Tecnica (2008)
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equipartizione dell’energia

Francesco Calogero

Tale concetto afferma che in un sistema termodinamico la energia tende a equipartirsi fra tutti i gradi di libertà disponibili. Per es., in un gas perfetto che si trova all’equilibrio termodinamico ogni molecola tende ad acquisire ‒ nell’ambito di una distribuzione maxwelliana delle velocità ‒ un’energia media 3kΒT/2, dove kΒ indica la costante di Boltzmann e il fattore 3 corrisponde ai 3 gradi di libertà del moto di traslazione di ciascuna molecola; sempre che non entrino in gioco ulteriori gradi di libertà relativi a moti interni di ciascuna molecola, come rotazionali e vibrazionali, per ciascuno dei quali vi sarà (in media) un’energia kΒT/2, nel caso in cui le energie in gioco siano dell’ordine di quelle caratteristiche di questi gradi di libertà. Naturalmente un sistema evolverà verso uno stato macroscopico di equilibrio termodinamico caratterizzato da equipartizione dell’energia solo nella misura in cui a esso si applichino le leggi della meccanica statistica e della termodinamica; ciò avviene, generalmente, per un sistema a molti corpi, salvo nel caso in cui la sua dinamica sia completamente integrabile, quindi caratterizzata da un’evoluzione temporale non caotica. E in effetti gli sviluppi fisico-matematici della teoria dei sistemi integrabili verificatisi a partire dalla seconda metà degli anni Sessanta sono stati in larga misura originati da ricerche volte a comprendere l’apparente violazione della proprietà di equipartizione dell’energia evidenziata nell’esperimento numerico di Fermi-Pasta-Ulam.

→ Solitoni.

Vedi anche
moto traslatorio In cinematica, particolare moto rigido nel quale ogni retta solidale al sistema in moto conserva direzione invariabile (➔ moto). meccànica statìstica meccànica statìstica Disciplina che si propone di collegare lo stato macroscopico di un sistema con i valori delle grandezze meccaniche dei singoli elementi (atomi e molecole) che lo compongono. Nata nel 19° sec. a opera di J.C. Maxwell, J.W. Gibbs e L. Boltzmann, la meccanica statistica meccanica statistica ... macroscopico In fisica, di oggetto che per le sue dimensioni è osservabile a occhio nudo, senza aiuto di strumenti ottici d’ingrandimento. In particolare, si dice di una proprietà o di uno schema rappresentativo di un corpo allorché se ne studia il comportamento ‘in grande’: così, per es., la densità è una proprietà ... solitóne solitóne In fisica, termine usato per indicare entità localizzate, presenti in soluzioni numeriche dell'equazione di Korteweg e de Vries, aventi la notevole proprietà di sopravvivere a reciproche collisioni e attraversamenti, nonostante il carattere non lineare di tale equazione di evoluzione. Si è successivamente ...
Categorie
  • TEMI GENERALI in Fisica
  • TERMODINAMICA E TERMOLOGIA in Fisica
Vocabolario
equipartizióne
equipartizione equipartizióne s. f. [comp. di equi- e partizione]. – Giusta partizione, distribuzione uguale. Nella meccanica statistica, principio dell’e. dell’energia, quello per il quale il valore medio dell’energia cinetica pertinente...
energìa
energia energìa s. f. [dal lat. tardo energīa, gr. ἐνέργεια, der. di ἐνεργής «attivo», da ἔργον «opera»]. – 1. a. Vigore fisico, spec. dei nervi e dei muscoli, potenza attiva dell’organismo; con questo sign., per lo più al plur.: riacquistare...
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