Hiukkasmäärästä

Hiukkasmäärästä tarkoitetaan järjestelmän sisällä olevien hiukkasten kokonaismäärää. Yleinen symboli on N. Hiukkasmäärän voi esittää myös tilavuudessa, jolloin hiukkasmäärätiheys n = N/V kuvaa hiukkasten tiheyttä tilavuudessa V. Avogadron luku NA määrittää, että yksi moli sisältää noin 6,022×10^23 hiukkasta; tämän kautta mooli liittyy hiukkasmäärään kemiallisessa mittakaavassa.

Termodynaamisessa ja tilastollisessa mekaniikassa hiukkasmäärä voi olla vakio tai vaihdella tilanteesta riippuen. Kanoninen ensemble pitää N:n, V:n ja lämmön T vakioina; mikrokanoninen ensemble pitää lisäksi energian E vakiona; grand canonical -ensemble sallii hiukkasten siirtymisen ympäröivästä varastosta, jolloin N voi vaihdella ja kemiallinen potentiaali μ määrää vaihtoa. Fermionit ja bosonit noudattavat Fermi–Dirac- ja Bose–Einstein -tilastoja, mikä vaikuttaa hiukkasten jakautumiseen energian mukaan pienissä järjestelmissä.

Käytännössä hiukkasmäärää käytetään monissa yhteyksissä: kemiallisessa laskennassa, aineen koostumuksen ja massan määrittämisessä sekä teoreettisessa ja kokeellisessa fysiikassa. Hiukkasmäärä on keskeinen perusmitta makroskooppisen maailman ja mikroskooppisen rakenteen yhteyden ymmärtämisessä.