Статистическое толкование энтропии

Впервые статистический или вероятностный характер второго закона был сформулирован Больцманом. Он вывел связь между вероятностью состояния системы и энтропией. В дальнейшем мы разберем статистические закономерности более подробно. Здесь же остановимся только на основных понятиях.

Рассмотрим сначала понятие термодинамической вероятности состояния системы. Состояние системы можно характеризовать определенными значениями термодинамических параметров — энергией, объемом, давлением и т. д. Эти параметры характеризуют систему в целом, поэтому они определяют, как говорят, макросостояние системы. Можно описать систему механически, отмечая положение каждой частицы и ее энергию. Определенному значению этих величин соответствует микросостояние системы.

Можно заметить, что одному макросостоянию могут отвечать много микросостояний системы. Например, если данное макросостояние характеризуется энергией Е, то она может быть различным способом распределена между частицами. Так, если N₁ частиц, имеют энергию е₁ акаждая, N₂ — энергию e ₂ и т. д., то

Е = N₁ е₁ +N₂ e ₂ …..

Одному и тому же значению Е может соответствовать различное распределение отдельных частиц по энергиям; таким образом, одному макросостоянию соответствует целый набор микросостояний.

Дата добавления: 2015-05-09