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Unabhängige Teilchen, Boltzmann-Verteilung
 
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frage1



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Beitrag frage1 Verfasst am: 22. Apr 2023 13:32    Titel: Unabhängige Teilchen, Boltzmann-Verteilung Antworten mit Zitat

Hallo,

habe ich hier richtig gerechnet bzw. ist der Ansatz korrekt? Könnte mir jemand eine kurze Rückmeldung geben?



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Nils Hoppenstedt



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Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 22. Apr 2023 13:49    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,

du hast den Entartungsgrad vergessen. Und die Zustandssumme ist nicht 2, sondern wird so berechnet wie du es schon mal getan hast:

https://www.physikerboard.de/ptopic,387233.html#387233

Z ist also insbesondere temperarabhängig!

Zur Kontrolle: ich erhalte T = e1/(k*ln(12))

Viele Grüße,
Nils

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Ihr da Ohm macht doch Watt ihr Volt!
frage1



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Beitrag frage1 Verfasst am: 22. Apr 2023 14:25    Titel: Antworten mit Zitat

Erstmal danke für deine Rückmeldung, aber wie bist du auf ln(12) gekommen?
Und wie soll ich die Zustandssumme berechnen, wenn die Temperatur nicht gegeben ist?
Nils Hoppenstedt



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Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 22. Apr 2023 14:34    Titel: Antworten mit Zitat

Natürlich ist T nicht gegeben, danach ist ja gefragt. smile

Du schreibst einfach den Ausdruck für Z(T) in die Formel für die Besetzungswahrscheinlichkeit. Damit erhältst du eine Formel, die nur noch von T abhängt und du kannst nach T auflösen.

- Nils

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frage1



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Beitrag frage1 Verfasst am: 22. Apr 2023 14:41    Titel: Antworten mit Zitat

Sry, das versteh' ich irgendwie noch nicht.

Edit: Soll ich für z einfach e^-Beta Ej einsetzen?
Nils Hoppenstedt



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Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 22. Apr 2023 14:46    Titel: Antworten mit Zitat

Nein, du berechnest Z genauso wie hier:

https://www.physikerboard.de/ptopic,387233.html#387233


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Beitrag frage1 Verfasst am: 22. Apr 2023 16:26    Titel: Antworten mit Zitat

Achso, dann diese Frmel nach T auflösen, oder?

Edit: Sry, ich kann immer noch nicht nachvollziehen von wo die 12, also ln(12) kommt...
Nils Hoppenstedt



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Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 22. Apr 2023 16:41    Titel: Antworten mit Zitat

frage1 hat Folgendes geschrieben:
Achso, dann diese Frmel nach T auflösen, oder?


genau.

frage1 hat Folgendes geschrieben:

Edit: Sry, ich kann immer noch nicht nachvollziehen von wo die 12, also ln(12) kommt...


Das wirst du dann schon sehen. smile

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Beitrag frage1 Verfasst am: 22. Apr 2023 16:46    Titel: Antworten mit Zitat

Aber dann kommt bei mir sowas raus:

Zuletzt bearbeitet von frage1 am 22. Apr 2023 17:31, insgesamt einmal bearbeitet
Nils Hoppenstedt



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Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 22. Apr 2023 17:02    Titel: Antworten mit Zitat

Du musst die Formel für die Besetzungswahrscheinlichkeit

p1 = g1*e^(-E1/kT)/Z(T)

nach T aufflösen....

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Beitrag frage1 Verfasst am: 22. Apr 2023 17:33    Titel: Antworten mit Zitat

Ich bin verwirrt, warum teilen wir den Exponenten durch Z(t) ? Von wo kommt die Formel?

Und wenn ich nach T auflöse, kommt folgendes raus:

Tut mir echt leid, aber ich hab‘s immer noch nicht zu 100% durchblickt



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Nils Hoppenstedt



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Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 22. Apr 2023 18:47    Titel: Antworten mit Zitat

Nein, es war so gemeint:

p1 = 1/Z(T) * g1 * e^(-E1/kT)

Also genau die Formel, die du in deinem ersten Posting schon verwendet hast.

Und die Funktion Z(T) natürlich ausschreiben. Vielleichtfängst du damit mal an.

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Beitrag frage1 Verfasst am: 23. Apr 2023 08:34    Titel: Antworten mit Zitat

Igrendwas mach‘ ich falsch, oder? Ich komme wieder nicht auf ln(12) grübelnd


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Nils Hoppenstedt



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Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 23. Apr 2023 12:51    Titel: Antworten mit Zitat

Gut, gehen wir einen Schritt zurück. Wie lautet denn die Zustandssumme für dieses System?

Bitte schreib das mal auf:

Z = …. + ….

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Beitrag frage1 Verfasst am: 23. Apr 2023 13:26    Titel: Antworten mit Zitat

Okay, also so:

Nils Hoppenstedt



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Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 23. Apr 2023 13:30    Titel: Antworten mit Zitat

Und wo ist der Summand für das erste Energieniveau (mit E0=0)?
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Beitrag frage1 Verfasst am: 23. Apr 2023 13:34    Titel: Antworten mit Zitat

Es ist aber nicht entartet, dann brauche ich das ja nicht berücksichtigen, oder?
frage1



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Beitrag frage1 Verfasst am: 23. Apr 2023 13:35    Titel: Antworten mit Zitat

Oder ist es ??
Nils Hoppenstedt



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Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 23. Apr 2023 13:51    Titel: Antworten mit Zitat

Ah!! Ja natürlich muss man ALLE Summanden brücksichtigen, genauso wie es in der Formel ja auch steht: "nicht entartet" heißt ja der Entartungsgrad ist 1 (und nicht etwa 0).

Gut, und dieses Z setzt du nun in




ein (mit ).

Du erhältst eine Gleichung in der alle Größen bekannt sind außer T. Und du kannst nach T auflösen.

Viele Grüße,
Nils

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Beitrag frage1 Verfasst am: 23. Apr 2023 14:13    Titel: Antworten mit Zitat

Achsoo, dann muss das ganze so aussehen?

Zuletzt bearbeitet von frage1 am 23. Apr 2023 14:56, insgesamt einmal bearbeitet
Nils Hoppenstedt



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Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 23. Apr 2023 14:18    Titel: Antworten mit Zitat

Wie nähern uns... smile

Der Ansatz ist schon mal richtig. Leider hast du noch nicht richtig nach T aufgelöst, denn die rechte Seite ist ja immer noch von T abhängig.

Ein Tipp: erweitere doch mal die 3. Zeile deiner letzten Rechnung mit e^(E1/(kT)).

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Beitrag frage1 Verfasst am: 23. Apr 2023 14:53    Titel: Antworten mit Zitat

..

Zuletzt bearbeitet von frage1 am 23. Apr 2023 14:56, insgesamt einmal bearbeitet
frage1



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Beitrag frage1 Verfasst am: 23. Apr 2023 14:54    Titel: Antworten mit Zitat

So, oder?


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Nils Hoppenstedt



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Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 23. Apr 2023 15:19    Titel: Antworten mit Zitat

Es wird auf jeden Fall immer "richtiger".

Noch vier Dinge:

1. aus (g1/p-3) wird unterwegs (g1/p + 3). bitte korrigieren.

2. offensichtlich ist dir nicht klar, dass der Entartungsgrad g1 = 3 ist. Oder wieso setzt du an einer Stelle die Zahl 3 ein, aber lässt an der anderen Stelle die Variable g1 bis zum Schluss stehen?

3. den Zahlenwert von p kennen wir doch auch, oder?

4. es gilt ln(1/x) = -ln(x). Das vereinfacht nochmal die Rechnung.

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Beitrag frage1 Verfasst am: 23. Apr 2023 16:15    Titel: Antworten mit Zitat

Aber jetzt komme ich auf ln(12). Ich hoffe, das passt so.


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Nils Hoppenstedt



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Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 23. Apr 2023 16:21    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, peferkt!

Jetzt hammers! Prost Thumbs up!

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Beitrag frage1 Verfasst am: 23. Apr 2023 19:43    Titel: Antworten mit Zitat

Na endlich, hahah
Das war ja voll die schwere Geburt Big Laugh
Vielen Dank für deine Zeit und Geduld!!
Nils Hoppenstedt



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Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 24. Apr 2023 00:09    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, die Lieferung war lange unterwegs... ;-)

Keine Ursache. Viel Erfolg noch!

- Nils

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