jueves, junio 28, 2012

Energía libre de Gibbs binaria, binary free Gibbs free energy


En este post, encaro una extensión formal de la energía libre de Gibbs al caso de un gas de bits, teniendo en cuenta la definición de temperatura binaria (en grados bit) que dado antes. En este caso adopto el criterio que la entalpía es proporcional a la cantidad de unos, pues para crear un uno se requiere consumir energía, en cambio el cero es el estado base de energía cero. Como se puede apreciar de la gráfica obtenida de (1) (para N=1024) G(r), es siempre monótona decreciente, por lo que a N=cte la evolución natural es a N/2 si r < N/2 o a N si r > N/2. Ahora bien para r < N/2 es la zona de temperaturas positivas con lo que el sistema gaseoso debe tender a recalentarse, en cambio en la zona de temperaturas negativas r > N/2 tiende a enfriarse. Ahora bien si se postula G(r,T) donde T es un parámetro desconocido (2) si se plantea la condición de estacionariedad de la energía libre de Gibbs, se obtiene la misma expresión de la temperatura binaria. Además si se grafica r(T) (3), se puede ver que, para N=1024, en temperaturas T > 10 ºbit o T < -10 ºbit el gas ya alcanza valores de r próximos a los 512 bis, es decir N/2.  Cabe destacar que cuando T tiende a infinito o T a menos infinito, r tiende a N/2. 


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