Механика, молекулярная физика и термодинамика. Полицинский Е.В. - 187 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ (Механика, МКТ, термодинамика) Полицинский Е.В.
187
1
1 2
!
! !... !
n
N
W
N N N
=
(396).
Пусть в некотором сосуде имеется шесть молекул. Разделим
мысленно сосуд на две равные половины и рассмотрим три состояния
газа (рис.146).
Рис. 146. Три состояния газа
Первое состояние соответст-
вует случаю, когда все шесть мо-
лекул находятся в одной полови-
не, а вторая свободна от молекул.
Второе состояние – когда в
одной половине четыре молеку-
лы, во второй половине – две.
Третье состояние, при котором в каждой половине сосуда при-
сутствуют по три молекулы.
Первое состояние можно осуществить единственным способом.
Термодинамическая вероятность первого состояния равна
6!
1
6!0!
W
= =
.
Второе состояние можно осуществить уже несколькими спосо-
бами. Термодинамическая вероятность равна (
= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅
)
6! 4! 5 6
15
4!2! 4! 1 2
W
⋅ ⋅
= = =
⋅ ⋅
.
Третье состояние имеет термодинамическую вероятность
6!
20
3!3!
W
= =
.
Каждое термодинамическое состояние можно рассматривать как с
макроскопической, так и с микроскопической точек зрения. С макро-
скопической точки зрения не имеет значения, какие именно молекулы
находятся в одной половине сосуда и какие в другой, важно только их
количество. С микроскопической точки зрения, замена в одной из поло-
вин сосуда на молекулу из другой половины сосуда приводит уже к но-
вому состоянию.
Таким образом, данное макроскопическое состояние системы мо-
жет осуществляться различным количеством микроскопических состоя-
ний. Рассмотрим состояние, когда одна молекула находится в одной по-
ловине сосуда, а пять молекул – в другой.
Такое состояние можно осуществить уже несколькими способами.
Действительно, предположим, что для того, чтобы осуществить это со-
стояние, в одну из половин сосуда была помещена молекула
a
, а осталь-
ные пять в другую половину (рис.147).

Страницы