கேள்வி: அக ஆற்றல் - வரையறை மற்றும் விளக்கம் என்பது என்ன?
பதில்: என்பது ஒரு அமைப்பின் கொடுக்கப்பட்ட நிலையின் அக ஆற்றல் ஆகும். அமைப்பின் திட்ட நிலையைக் (standard state) அளக்கப்படுகிறது. ஆற்றலைக் கூட்டுவதால் கிடைப்பது :\Delta U = \sum_i E_i\, இதில் கொடுக்கப்பட்ட நிலைக்கும் மேற்கோள் நிலைக்கும் இடையேயுள்ள அக ஆற்றல் வேறுபாடு, மேற்கோள் நிலையிலிருந்து கொடுக்கப்பட்ட நிலைக்கு மாற்றப்பட்ட ஆற்றலின் அளவு ஆகும். சார்பியல் அல்லாத (non-relativistic) நுண்ணிய நிலை அமைப்பில், நுண்ணிய நிலை ஆற்றல் (microscopic potential energy), நுண்ணிய இயக்க ஆற்றல், எனில் அக ஆற்றல் கீழ்க்கண்ட சமன்பாட்டால் கணக்கிடப்படுகிறது. :U = U_{\mathrm{micro\,pot}} + U_{\mathrm{micro\,kin}} இதில் நுண்ணிய நிலை ஆற்றல் என்பது வேதி நிலை ஆற்றல் மற்றும் அணுக்கரு நிலை ஆற்றல் ஆகியவற்றின் கூடுதலுக்குச் சமம். அக ஆற்றல் என்பது அமைப்பின் இயக்கத்தையோ அல்லது இடத்தையோ சார்ந்ததல்ல. வெளி விசைகளான ஈர்ப்பு விசை, நிலைமின்னியல் மற்றும் மின்காந்தவியல் ஆகியவற்றால் ஏற்படும் இயக்க ஆற்றல் மற்றும் நிலை ஆற்றல் கழித்தே அக ஆற்றல் கணக்கில் கொள்ளப்படுகிறது. பொதுவாக வெப்ப இயக்கவியலில், முழு அக ஆற்றலையும் கணக்கிடுவது என்பது இயலாத ஒன்றாகும்.I. Klotz, R. Rosenberg, ''Chemical Thermodynamics - Basic Concepts and Methods'', 7th ed., Wiley (2008), p.39 அக ஆற்றல், அமைப்பின் அளவையும், பதார்த்த அளவு சார்ந்தது. ஒரு தனித்த அமைப்பில் தனிச்சுழி வெப்பநிலைக்கு மேலேயுள்ள எந்ததொரு வெப்பநிலையிலும், இயக்க ஆற்றல் நிலை ஆற்றலாகவும், நிலை ஆற்றல் இயக்க ஆற்றலாகவும் மாற்றம் அடைகின்றன. அவற்றின் கூடுதல் எப்போதும் மாறததாக உள்ளது. செவ்வியல் (classical) இயற்பியல், தனிச்சுழி வெப்பநிலையில் இயக்க ஆற்றல் சுழியாகிறது, அக ஆற்றல் முழுவதும் நிலை ஆற்றலைச் சார்ந்தேயுள்ளது. ஆனால் குவாண்டம் இயங்கியல் தனிச்சுழி வெப்பநிலையில் சிறிதளவு இயக்க ஆற்றல், சிதறத்தினால் உண்டாவதாகக் கணக்கிடப்படுகிறது. நுண்ணிய இயக்க ஆற்றலால் உண்டாகும் அக ஆற்றல், அமைப்பின் வெப்பநிலையை உயர்த்த பயன்படுகிறது. இந்த ஆற்றல், பொதுவாக வெப்ப ஆற்றல் எனப்படுகிறது.[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/kinetic/eqpar.html#c2 Thermal energy] – Hyperphysics புள்ளிவிவரநிலையியக்கவியலில், ஒரு அமைப்பின் குழுமங்கள் புள்ளிவிவர அடிப்படையிலே பரப்பப்பட்டுள்ளது. ''N'' நுண்ணிய நிலைகள் (microstates) உள்ளதாகக் கொண்டால், ஒரு நுண்ணிய நிலை அமைப்பில் ''E''i என்ற ஆற்றல் ''p''i என்ற நிகழ்தகவு பெற்றுள்ளது. அக ஆற்றல் என்பது அமைப்பிலுள்ள மொத்த ஆற்றலின் சராசரி ஆகும். எனில் நுண்ணிய நிலைகளின் ஆற்றலின் கூடுதல் :U = \sum_{i=1}^N p_i \,E_i\ . முதலாவது வெப்ப இயக்கவியல் விதியின் புள்ளியியல் சமன்பாடாகும்.
கேள்வி: அக ஆற்றல் - உசாத்துணைகள் பற்றி விளக்கவும்.
பதில்: * * * பகுப்பு:புள்ளியியல் எந்திரவியல் பகுப்பு:ஆற்றல் பகுப்பு:வெப்ப இயக்கவியல் பகுப்பு:இயற்பியல் கோட்பாடுகள்