ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
82
Рассмотрим, например, один моль любого газа в объеме
V
(рис.
24
). Если
определим координаты каждой частицы в этом объеме, направление и ско-
рость ее перемещения в каждый данный момент времени, то мы тем самым
охарактеризуем микросостояние каждой частицы. Результатом взаимодей-
ствия микросостояний всех частиц будет являться данное макросостояние
системы.
Но частицы перемещаются, меняют свои координаты, параметры, и в
следующий момент времени каждой частице соответствует новое микросо-
стояние, но все вместе они в этой новой комбинации, тем не менее, отвечают
макросостоянию системы, характеризуемому теми же среднестатистически-
ми параметрами
Р, Т, V
. Подсчитаем, сколько таких микрораспределений бу-
дет соответствовать макросостоянию системы.
Для этого мысленно разобьем объем
V,
занимаемый газом, на такое ко-
личество микрообъемов (
ячеек
) n, чтобы в каждом могла поместиться лишь
одна молекула. Видимо, число таких микрообъемов будет явно больше числа
молекул
N
, т. е.
n >
N
,
так как между молекулами газа есть свободный объем (
собственный объем мо-
лекул газа много меньше объема, занимаемого газом
).
В результате хаотического перемещения молекул по ячейкам в каждый
данный момент времени свободное число (
незанятых
) ячеек будет
(n –
N)
,
а число занятых ячеек равно числу молекул
N
. Тогда число всех возможных
микрораспределений молекул по ячейкам
W
есть число сочетаний из n мик-
рообъемов по
N
молекул:
)!(
!
NnN
n
W
−
=
. (1.45)
Это число микросостояний
W
, посредством которых данное макросо-
стояние реализуется, описываемое среднестатистическими параметрами
Р, Т, V,
называется термодинамической вероятностью. То есть величина
W
есть число способов реализации данного состояния системы из
N
частиц, со-
ставляющих ее. Это очень большое число в отличие от математической ве-
роятности, которая выражается обычно числами меньше единицы.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- …
- следующая ›
- последняя »
