Составители:
Рубрика:
136
состоянием газа. Если заданы, например, координаты и скорости всех молекул
в данный момент времени, то говорят, что задано микросостояние газа.
Данному макросостоянию газа может соответствовать большое число
микросостояний. Это число называется термодинамической вероятностью
Р
(статистическим весом) данного макросостояния.
Больцман установил, что энтропия пропорциональна натуральному ло-
гарифму термодинамической вероятности:
S=k lnP, (1)
где
k – постоянная Больцмана.
В случае упорядоченного расположения частиц в теле величина
Р ока-
зывается минимальной. В частности, термодинамическая вероятность любого
четко работающего механизма равна единице, а энтропия равна нулю, так как,
поменяв местами его части, микросостояние, мы изменим и механизм, т. е.
макросостояние.
Если же микрочастицы тела расположены хаотически, то перестановка
их местами, обмен импульсами между микрочастицами не приведут к новому
макросостоянию.
При этом ясно, чем больше частиц в системе, тем больше
можно осуществить таких перестановок и обменов, т. е. тем больше термоди-
намическая вероятность
Р.
Например, в идеальном газе за счет теплового движения частиц возмож-
ны как упорядоченные их расположения в какие-то моменты времени, так и
хаотические.
Упорядоченные расположения частиц будут соответствовать наинизшим
значениям термодинамической вероятности
Р и энтропии S. А чем более хаоти-
ческим будет это расположение, тем большими будут величины
Р и S. Поэтому
говорят, что энтропия—мера беспорядка в системе. Учитывая, что любые мик-
росостояния одинаково вероятны и, следовательно, за счет движения микрочас-
тиц в каждом микросостоянии система будет находиться примерно одинаковое
время, получаем, что в макросостояниях с наибольшим значением
Р, т. е. с наи-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 134
- 135
- 136
- 137
- 138
- …
- следующая ›
- последняя »
