Молекулярная и статистическая физика. Крутов А.В - 55 стр.

                                  55

  Об основных свойствах термодинамических систем
      Рассмотрим вопрос необходимости использования вероятностных
представления для объяснения свойств термодинамических систем.
      Термодинамические системы обычно определяются как физические
объекты, состоящие из очень большого числа частиц, совершающих хао-
тические движения и взаимодействующих между собой. Однако к этому
определению необходимы дополнительные разъяснения: что понимается
под хаотичностью движения и каков характер взаимодействия между час-
тицами системы. Если состояние системы равновесное, то хаотичность
может означать физическую равноценность любого направления, взятого
внутри системы (впрочем, это утверждение может быть использовано и
для некоторых неравновесных состояний). Характер взаимодействия меж-
ду частицами будет, очевидно, определять свойства системы. Наиболее
простейшему виду взаимодействия – механическим столкновениям (при
отсутствии сил, действующих на расстоянии) будет соответствовать наи-
более простейшая термодинамическая система – идеальный газ.
      Перечислим основные свойства термодинамических систем. Первым
и важнейшим из них является существование равновесных макросостоя-
ний, фиксируемых манометрами и термометрами. Если бы имелась воз-
можность фиксировать микросостояния системы, т.е. координаты и скоро-
сти (импульсы) всех частиц системы, то можно было бы установить, "что в
каждом (равновесном или неравновесном) макросостояии происходит не-
прерывная смена макросостояний". Поэтому каждое макросостояние (рав-
новесное или неравновесное) должно характеризоваться некоторым набо-
ром макросостояний, по которому можно отличать одно макросостояние
от другого.
      Иногда утверждают, что равновесное макросостояние охватывает
подавляющее большинство микросостояний, соответствующих данной
энергии системы, а поэтому время пребывания изолированной термодина-
мической системы в равновесном состоянии значительно больше, чем в
неравновесных состояниях. Однако число микросостояний, соответствую-
щих данному макросостоянию, не может быть подсчитано, а лишь оценено
по ширине соответствующего участка в непрерывном спектре возможных
микросостояний. Поэтому расчет времени пребывания должен произво-