等温等压系综

等温等压系综是正则系综的推广，是统计力学系综的一种。正如其名，这个系综对应于具有恒定温度和压强的体系。每个系综内的体系可以和其他体系进行能量和体积交换。但系综内各体系的能量总和以及体积总和是固定的，而且各体系有相同的粒子数。化学上这个系综很重要，因为化学反应经常是在等温等压的条件下进行的。

简介等温等压系综是正则系综的推广，是统计力学系综的一种。正如其名，这个系综对应于具有恒定温度和压强的体系。每个系综内的体系可以和其他体系进行能量和体积交换。但系综内各体系的能量总和以及体积总和是固定的，而且各体系有相同的粒子数。化学上这个系综很重要，因为化学反应经常是在等温等压的条件下进行的。

其配分函数可以通过对正则配分函数加权求和得到。

其中是波尔兹曼常数，V是体积。虽然直观上看C应该是一个常数，有学者认为可有其他选择，比如，or。主要目的是让配分函数变为一个无量纲的量。这些选择的差异在热力学极限下就可以忽略不计了。

配分函数的对数是吉布斯能（符号G）：

系综在统计物理中，系综（英语：ensemble）代表一定条件下一个体系的大量可能状态的集合。也就是说,系综是系统状态的一个概率分布。对一相同性质的体系，其微观状态（比如每个粒子的位置和速度）仍然可以大不相同。（实际上，对于一个宏观体系，所有可能的微观状态数是天文数字。）在概率论和数理统计的文献中，使用“概率空间”指代相同的概念。

统计物理的一个原理（各态历经原理）是：对于一个处于平衡的体系，物理量的时间平均，等于对对应系综里所有体系进行平均的结果。

体系的平衡态的物理性质可以对不同的微观状态求和来得到。系综的概念是由约西亚·吉布斯在1878年提出的。

常用的系综有：

微正则系综（microcanonical ensemble）：系综里的每个体系具同的能量（通常每个体系的粒子数和体积也是相同的）。

正则系综（canonical ensemble）：系综里的各体系可以和外界环境交换能量（每个体系的粒子数和体积仍然是固定且相同的），但系综内各体系有相同的温度。

巨正则系综（grand canonical ensemble）：正则系综的推广，各体系可以和外界环境交换能量和粒子，但系综内各个体系有相同的温度和化学势。

等温等压系综（isothermal-isobaric ensemble）：正则系综的推广，各体系可以和外界环境交换能量和体积，但系综内各个体系有相同的温度和压强。

在系综中，物理量的变化范围（fluctuation）与其本身大小的比值会随着体系变大而减小。于是，对于一个宏观体系，从各种系综计算出的物理量的差异将趋向于零。

正则系综正则系综(canonical ensemble)是统计力学中系综的一种。它代表了许多具有相同温度的体系的集合。正则系综是最普遍应用的系综。

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学