小系统的热力学性质

我们研究了在给定密度和温度 T 下，均匀系统的压力与粒子数量 N 的关系。假设系统中的粒子通过有限范围 a 的力相互作用，并被限制在体积为 L^3 的周期性立方体中。我们发现，系统的压力和其他强度性质通常存在两种类型的 N 依赖性。一种是简单的依赖，基本上作为 (1/N) 的幂级数来变化，可以通过这些性质的巨正则平均数显式计算出。另一种更复杂的依赖来自于那些足够大的簇积分的体积依赖，这些簇至少绕周期性环面转动一次。这些在 virial 展开中不会出现，关于项 k (N{{a^3}) }^1{3}。然而，它们在 Alder 和 Wainwright 的机器计算中观察到的 N 依赖性中起主导作用。虽然这些项的显式计算非常困难，并且仅在少数几个特例中进行过，但它们可能与无限系统中的径向分布函数大致相关。我们还发现了由微正则集表示的理想气体粒子之间的相关性表达式。