Энтропия и вероятность
Увеличение энтропии системы означает переход в состояние, имеющее большую вероятность.
Если
S — энтропия,
w — вероятность термодинамического состояния,
Дж/К — постоянная Больцмана,
то
–формула Больцмана. (9.43)
Термодинамическая вероятность состояния w определяет число способов, которыми может быть реализовано данное состояние макроскопической системы, или число микросостояний, осуществляющих данное макросостояние.
Согласно определению , т.е. термодинамическая вероятность не есть вероятность в математическом смысле (последняя !). Возрастание энтропии, что следует из второго начала термодинамики, означает переход системы из менее вероятных в более вероятные состояния.
Обычно интерес представляет только изменение энтропии. При переходе из состояния 1, которому отвечает вероятность w1, энтропия изменяется от S1 до S2. Тогда из формулы (9.43) следует
. (9.44)
Необратимые процессы протекают самопроизвольно до тех пор, пока система не достигнет состояния, которому отвечает наибольшая вероятность; энтропия при этом достигает своего максимума.
Примеры:
— полное перемешивание молекул двух газов в результате диффузии;
— выравнивание температур двух тел с различными исходными температурами.
Энтропия характеризует вероятность, с которой устанавливается то или иное состояние. Кроме того, энтропия является мерой хаотичности или необратимости.
Дата добавления: 2016-06-05; просмотров: 4248;