Keskustelu:Tilastollinen termodynamiikka

Suhde statistiseen mekaniikkaan?

Mikä tämän artikkelin aiheen suhde on artikkeliin Statistinen mekaniikka? Käsitykseni mukaan nämä termit vastaavat toisiaan. Tosin statistinen mekaniikka (ja tilastollinen termodynamiikka) käsittää myös kvanttimekaaniset jakaumat, kun taas tässä artikkelissa käsitellään nimenomaan klassista statistista mekaniikkaa. Olisiko tälle artikkelille osuvampi nimi Klassinen statistinen mekaniikka? Jähmefyysikko (keskustelu) 27. tammikuuta 2022 kello 23.01 (EET)

Vastaan itselleni, enkkuwikin sivu en:Statistical mechanics#Statistical thermodynamics määrittelee näin: "statistical thermodynamics (also known as equilibrium statistical mechanics)". Eli erona on tuo oletus tasapainosta. Kuitenkin, koska tämä oletus tehdään 99%:ssa statistisen mekaniikan sovelluksista (ainakin lineaarisen vasteen mielessä), eikä suomiwikiin varmaan kovin nopeasti tule asiaa epätasapainotilojen teoriasta, ehdottaisin että tälle artikkelille annettaisiin yleisempi nimi Statistinen mekaniikka. Tuo aikaisempi statistisen fysiikan artikkeli on onneton tynkä, joten sen yhdistäminen tähän ei tuottane ongelmaa. -Jähmefyysikko (keskustelu) 28. tammikuuta 2022 kello 09.51 (EET)

Yhdistäminen sivuun kineettinen kaasuteoria

Ping @VPaarma.

Artikkelin otsikko on väärä. Ylhäällä viittaamani enkkuwikin määritelmä on lähteetön, joten tein pienen silmäyksen termien "statistical mechanics" ja "statistical thermodynamics" käyttöön oppikirjoissa. Tein Amazon.comissa haun "statistical thermodynamics" ja valitsin hakutulosten ensimmäiseltä sivulta 7 kirjaa (Hill, Laurendeau, Shell, Engel & Reid, Nash, Atkins, Le Bellac), joiden sisältöä tarkastelin. Tulos: termejä käytetään pitkälti toistensa synonyymeinä, mutta "statistical mechanics" on yleisempi fysiikassa kun taas fysikaalisessa kemiassa käytetään molempia. Esim. Terrell L. Hill (1960) Statistical thermodynamics sisältää sivulauseen "...statistical mechanics or statistical thermodynamics, which we regard in this book as synonymous". (Ch.1, s.1). Yleisesti ottaen termiä statistical thermodynamics ei myöskään rajata käsittämään vain tasapainotilaa, toisin kuin enkkuwiki väittää, vaan sen alla käsitellään myös epätasapainotilan ilmiöitä. Tällä perusteella artikkelit statistinen mekaniikka (eli tilastollinen fysiikka) ja tilastollinen termodynamiikka käsittelisivät samaa aihetta.

Tämänhetkinen artikkeli ei kuitenkaan oikeasti käsittele tilastollista termodynamiikkaa kokonaisuudessaan, vaan ainoastaan sovellettuna kineettiseen kaasuteoriaan. Tämä käy ilmi esimerkiksi lauseesta "Tilastollisen termodynamiikan perusta on kineettisessä kaasuteoriassa, kaasumolekyylien nopeusjakaumassa ja molekyylin mikrotilojen ja entropian keskinäisessä riippuvuudessa." Ehdotan että tämän sivun sisältö yhdistetään sivuun kineettinen kaasuteoria, ja itse sivu asetetaan ohjaussivuksi kohti Tilastollista fysiikkaa. --Jähmefyysikko (keskustelu) 20. helmikuuta 2022 kello 21.08 (EET)

Mukavaa, että näistä aiheista keskustellaan. Olen ymmärtänyt, että suomenkielisen luonnontiedeaiheisten Wikidedia-sivujen lähtökohtana ovat Suomessa opetettavat luonnontieteen opetusalat. Niinpä esim. fysikaalisessa kemiassa on jo pitkää opetettu mm. tilastollista termodynamiikkaa eikä tilastollista fysiikkaa. Opetuksen yhteydessä tilastollista termodynamiikkaa sovelletaan kemialliseen reaktioon. Vastaavasti tilastollisen termodynamiikan sijoittaminen kineettisen kaasuteorian sivulle on huono ajatus, koska sitä opetetaan fysikaalisessa kemiassa tyypillisesti dynamiikan yhteydessä. Kineettinen kaasuteoria on myös reaktiokinetiikan perustassa ja olisi myös huono ajatus sijoittaa reaktiokinetiikka kineettisen kaasuteorian yhteyteen. Kemiassa lähtökohtana termodynamiikassa ja tilastollisessa termodynamiikassa on reaktion tasapainotila, johtuen sen keskeisestä käytännön merkityksestä. Eikö Tilastollinen mekaniikka-sivua voisi laajentaa ja syventää fysiikan näkökulmasta? Tämä voisi olla hyödyllistä näitä sivuja lukeville.VPaarma (keskustelu) 21. helmikuuta 2022 kello 10.25 (EET)

Kyse ei ole siitä että tämän artikkeli olisi jotenkin pois fysiikan artikkeleilta, vaan että sen otsikko ei vastaa sen sisältöä. Suomi on luonnontieteen kielenä alisteinen englannille, joten englanninkieliset termien käyttötavat vastaavat yleensä suomenkielisiä käyttötapoja. "Statistical thermodynamics"-termiä käytetään usein fysikaalista kemiaa laajemmassa merkityksessä (esim. Le Bellacin kirja), joten olisi harhaanjohtavaa käsitellä tämän otsikon alla vain yhtä sovellusalaa.

Opinto-ohjelman käyttämisestä ohjenuorana: jos kemian opinto-ohjelmassa opetetaan tilastollista termodynamiikkaa, niin on kai implisiittisesti selvää että kyseessä on tilastollinen termodynamiikka sovellettuna kemiaan. Esimerkiksi Jyväskylän yliopistossa kyseisen kurssin nimi onkin Kemiallisten systeemien statistinen termodynamiikka. Yhtenä oppikirjana ko. kurssilla käytetään Mandlin Statistical Physics-kirjaa, joten kyllä kemistitkin opiskelevat tilastollista fysiikkaa, vaikka ei sitä tietystikään kurssin nimeksi anneta. Tilastollisen fysiikan perusasioille ei siis tarvita kahta sivua. Voidaan toki keskustella kahvihuoneessa siitä että olisiko tilastollinen mekaniikka parempi (neutraalimpi) nimi tilastollinen fysiikka-artikkelille.

Argumentti että artikkeli ei sovi kineettisen kaasuteoriaan on ok. Vaihtoehtoja on useampi:

• Artikkelin sisäinen koherenssi on aika heikko, joten sen voisi hyvin pilkkoa eri sivuille.
• Nimeksi voisi vaihtaa Kemiallisten systeemien tilastollinen termodynamiikka, joka on kyllä aika törkeän pitkä. Kemiallinen tilastollinen termodynamiikka on vähän ontuva, mutta ehkä sitäkin voisi käyttää.
• Artikkelia voisi laajentaa käsittelemään hieman enemmän klassista termodynamiikkaa, ja sille voisi antaa otsikon "Kemiallinen termodynamiikka". Tämä voisi olla hyödyllinen sivu olla olemassa muutenkin.
• Artikkelin voisi yhdistää Boltzmannin jakauma-sivuun.

Opetusjärjestykseen liittyviä argumentteja en ymmärrä, eihän tässä mitään oppikirjaa ole tarkoitus kirjoittaa, vaan tietosanakirjaa. Oppikirjatyylistä pitäisi pyrkiä eroon. --Jähmefyysikko (keskustelu) 22. helmikuuta 2022 kello 07.53 (EET)

En aivan ole selvillä mihin vastasit, mutta Kemiallinen termodynamiikka-sivu englannin kielisessä Wikipediassa käsittelee klassista termodynamiikkaa ja sillä nimellä on myös alan oppikirjoja kuten Chemical Thermodynamics, I.M.Klotz ja R.M. Rosenberg, 1994. Aion laajentaa Tilastollinen termodynamiikka-sivua kemiallisen reaktion mukaan ottamisella jahka ehdin. Toisaalta on oltava myös mahdollista käyttää Wikipediassa Tilastollinen termodynamiikka -hakusanaa sen tunnettuvuuden takia. Jos päädytään vaihtamaan sivujen nimiä, niin siitä seuraa melkoinen linkkisotku muille sivuille. Eikö vain voida luoda kokoomasivu kuten on Räjähdys-pääsivu, jossa on linkit alisivuille? Toisaalta sivun nimenä voisi ehkä olla Tilastollinen termodynamiikka (kemia).VPaarma (keskustelu) 22. helmikuuta 2022 kello 15.33 (EET)

Jatkan vielä Kaasuräjähdys -sivun osalta. Oikea jako pitäisi olla kuten on englanninkielisessä Wikipediassa: Explosion-sivulla käsitellään kaikkia räjähdyksiä yleisellä tasolla ja sillä sivulla on tarvittavat linkit yksityiskohtaiseen lukemiseen alisivuille kuten Combustion, joka käsittelee kaasuräjähdysmekanismeja kemiassa. Niinpä Räjähdys-sivua pitäisi laajentaa ottamalla mukaan aineistoa Kemiallinen räjähdys-sivulta, jossa asia on yleisellä tasolla.VPaarma (keskustelu) 22. helmikuuta 2022 kello 16.07 (EET)

Väärä sivu räjähdyksistä keskustelemiseen. Jähmefyysikko (keskustelu) 22. helmikuuta 2022 kello 16.57 (EET)