Студопедия — Статистический смысл II начала термодинамики. Состояние макросис. м.б. задано параметрами p, V, T, ν и др
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Статистический смысл II начала термодинамики. Состояние макросис. м.б. задано параметрами p, V, T, ν и др






Состояние макросис. м.б. задано параметрами p, V, T, ν и др. Можно задать состояние всех молекул (их скор., энергии, корд.), тогда такое детальное описание макросистемы называют микросостоянием.

Любое макросост. системы м.б. реализовано различными способами, каждому из них соответств. некоторые микросист. Число различных микросостояний, соответствующих данному макросост., наз. статистическим весом макросостояния.

В качестве примера рассмотрим способы, которыми могут распределяться N = 4 молекулы между двумя половинами сосуда с газом (без учета распр. Максв.). Вероятность того, что любая из молекул может нах. в половине А равна 1/2. Вероятность одновр. пребывания одной и другой 1/2·1/2 = 1/22 (независ. события) трех 1/23 чет – 1/24. Вероятность любого размещ. 4-х молекул также равна 1/24. Каждое размещение – микросостояние системы и вероятность всех микросостояний одинакова и равна 1/24. Всех возможных распределений 4-х

 
молекул – 16.

 
 
 
                   
   
       
 
 
 
   
 

 


 

 

Макросостояния Способы реализации макросостояний Микросостояния
А В А № молекул В № молекул Число способов Ω Обычная вероятность Р
    - 1,2,3,4   1/16
      2 3 4 1 3 4 … 1 2 3   4/16
    1,2 1,3 1,4 2,3 2,4 3,4 3,4 2,4 2,3 1,4 1,3 1,2   6/16
    1 2 3 1 2 4 1 3 4 2 3 4     4/16
    1 2 3 4 -   1/16

Всего микро состояний – 16 = 24

Макросостояние – это состояние, при котором в половине А сосуда: находится, например одна молекула (любая), а в половине В – три молекулы. Такие состояния реализуется 4-мя способами. Статический вес данного макросостояния равен 4, а вероятность 4/16.

Макросостояние с 2-мя молекулами в каждой из половин, реализуется с помощью 6 микросостояний и его статистический вес (Ω=6) и вероятность этого макростояния максимальна, т.е., плотность газа выравнивается.

Предположим, что вначале все молекулы находились в половине А, затем некоторые из молекул, двигаясь беспорядочно, перейдут в В, что означает, что «газ расширился». Далее макросостояние системы будет меняться случайным образом, но чаще будет реализоваться то из них, которому соответствует максимальное Ω, т.е. более вероятное. Может произойти так, что все четыре молекулы снова окажутся в половине А, т.е. газ самопроизвольно сожмется. Т.е. процесс расширения станет обратимым. Однако, вероятность такого события для 4х молекул и р= для N молекул. Если в сосуде N=100 молекул, то p» 10-30.

Такова вероятность, что газ самопроизвольно сожмется. А вероятность того, что молекулы равномерно распределятся по объему, растет с N. Таким образом, отсюда следует важный вывод: предоставленная самой себе

макросистема стремится перейти от менее вероятных состояний к более вероятным. Это является причиной необратимости т. процессов. Т. е. обратимый процесс, в принципе, возможен, но его вероятность ничтожно мала.


2-ой закон термодинамики. указывает на необратимость перехода работы (механической энергии) в тепло, поскольку обратный переход – теплоты в работу означает переход от более вероятного состояния к менее вероятному.

В состоянии равновесия число молекул в обоих половинах сосуда можно считать одинаковым при большом N.

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 301. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Характерные черты официально-делового стиля Наиболее характерными чертами официально-делового стиля являются: • лаконичность...

Этапы и алгоритм решения педагогической задачи Технология решения педагогической задачи, так же как и любая другая педагогическая технология должна соответствовать критериям концептуальности, системности, эффективности и воспроизводимости...

Понятие и структура педагогической техники Педагогическая техника представляет собой важнейший инструмент педагогической технологии, поскольку обеспечивает учителю и воспитателю возможность добиться гармонии между содержанием профессиональной деятельности и ее внешним проявлением...

Неисправности автосцепки, с которыми запрещается постановка вагонов в поезд. Причины саморасцепов ЗАПРЕЩАЕТСЯ: постановка в поезда и следование в них вагонов, у которых автосцепное устройство имеет хотя бы одну из следующих неисправностей: - трещину в корпусе автосцепки, излом деталей механизма...

Понятие метода в психологии. Классификация методов психологии и их характеристика Метод – это путь, способ познания, посредством которого познается предмет науки (С...

ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ФОРМЫ ДЛЯ ИНЪЕКЦИЙ К лекарственным формам для инъекций относятся водные, спиртовые и масляные растворы, суспензии, эмульсии, ново­галеновые препараты, жидкие органопрепараты и жидкие экс­тракты, а также порошки и таблетки для имплантации...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия