3. Расчет макроскопических параметров

Выражение для потенциальной энергии межчастичного взаимодействия, имеет вид

, (4.24)

Кинетическая энергия системы определяется как

. (4.25).

Среднее значение кинетической скорости

. (4.26)

Воспользовавшись выражением (4.9) и теоремой о равнораспределении энергии по степеням свободы можно найти температуру системы

. (4.27).

Давление определяется с использованием теоремы вириала

, (4.28)

где вириал давления рассчитывается как

, (4.29)

Умения оценивать эти свойства достаточно для получения как термического, так и калорического уравнения состояния, которые в свою очередь могут служить для определения любых производных.

Например, теплоемкость определится как

, (4.30)

Таким образом, метод Монте-Карло отличается от метода молекулярной динамики тем, что каждое следующее событие определяется не путем решения уравнений Ньютона, а с использованием случайных процессов. Вместо оценки сил, определяющих возрастающие атомные движения, при моделировании методом Монте-Карло просто симулируют относительно большие движения системы и определяют, действительно ли измененная структура энергически возможна при моделируемой температуре. Однако данный метод несколько лучше метода молекулярной динамики для расчёта термодинамических характеристик молекул, например, для расчёта спектра возможных событий и их энергий.