14. ентропия и вероятност
В термодинамиката се основава на разликата между двата типа процеси - обратими и необратими.
Концепцията на ентропията да се прави разлика в случай на отделни системи обратими процеси (ентропията е максимална и постоянен) на необратими процеси (ентропията се увеличава).
Благодарение на работата на великия австрийски физик Лудвиг Болцман, тази разлика намалява от макроскопски на микроскопично ниво. Състояние макроскопска тяло (система) като се използва предварително определена макро параметри (параметри, които могат да бъдат измерени macroinstrument - налягане, температура, обем и други макроскопски количества характеризиращи системата като цяло), посочена macrostate.
Състоянието на макроскопично тяло, се характеризира в такива подробности, които са дадени на състоянието на всички молекули, които тялото, наречен microstate.
Всеки macrostate може да става по различни начини, всеки от които отговаря на microstate система. Броят на различните Microstates съвпадение това macrostate се нарича W статистическа тегло, или термодинамична вероятност macrostate.
Болцман е първият, за да видите връзката между ентропия и вероятност. В същото време той осъзнал, че ентропията трябва да бъде изразена по отношение на логаритъма на вероятност. Защото ако ние считаме две подсистеми на система, всеки от които се характеризира с статистическа тегло, съответно, W1 и W2, пълното статистическа тегло на системата е равна на произведението на тежести подсистемите статистическите: а ентропията на системата S е сумата на подсистемите ентропията:
Болцман свързано понятието ентропия S с InW. През 1906 г. Макс Планк пише формула, която изразява основната идея на интерпретация на ентропията като логаритъм на вероятността за състоянието на системата на Болцман:
Коефициентът на пропорционалност се изчислява чрез Планк и нарича константа на Болцман.
идея на вероятностно поведението на отделните молекули на Болцман е разработването на нов подход в описанието на системи, състоящи се от множество частици, първият разработен от Максуел. Не е възможно да се определи точно позицията и скоростта на молекулите на макроскопично тяло едновременно в даден момент. Проблемът трябва да се постави по различен начин, а именно - да се опита да намери вероятността, че молекулата има такъв темп на стойност. Максуел въведена за описване на случаен характер на поведението на молекули концепция на вероятностите, вероятността (статистическа практика). През 1878 г. godu Болцман се прилага концепцията за вероятност, въведена от Максуел, и показа, че на втория закон на термодинамиката е следствие от законите на статистически по-дълбоко поведението на големи частици прах.
Свързани статии