Естественные науки

Макроскопические и микроскопические свойства энтропии? Помогите пожалуйста срочно нужен ответ

Artur Yancen
Artur Yancen
361
Макроскопические и микроскопические состояния. Энтропия.

Механизм возникновения необратимости легко понять на примере расчета интуитивно весьма маловероятного явления: образования вакуума в одной половине комнаты вследствие случайного перемещения всех хаотически движущихся молекул в другую половину. Очевидно, что вероятность нахождения одной молекулы в выбранной половине объема равна 0,5. Если движения молекул независимы, то вероятность всем N молекулам оказаться в этой половине равна произведению вероятностей для каждой из молекул.
О том, насколько мала эта величина, можно говорить, срввнив ее с вероятностью повседневно-наблюдаемого явления - равномерного распределения газа в двух половинах комнаты. Если мысленно занумеровать все молекулы, то вероятность обнаружения всех первых N/2 молекул в одной половине объема равнa и совпадает с вероятностью найти все осавшиеся молекулы во второй половине. Полная вероятность описанного равномерного распределения, очевидно равна квадрату и совпадает.

Полученный “странный” результат не означает того, что в комнате легко задохнуться. Ошибка расчета состоит в том, что для дыхания человека несущественно, какие именно молекулы кислорода находятся в его половине комнаты: если какую-либо пару молекул, находящихся в разных частях объема, поменять местами, этого “никто не заметит”. Таким образом, вероятность равномероного распределения молекул между двумя половинами объема превосходит вероятность образования вакуума в одной из половин в огромное число раз, равное количеству всевозможных перестановок молекул между этими половинами.

Приведенный пример позволяет сформулировать общий механизм возникновения необратимых макроскопических процессов. Различные макроскопические состояния могут реализовываться различным числом отличающихся друг от друга микроскопических, переход между которыми не приводит к новым макро состояниям. Наиболее вероятными являются те макроскопические состояния, которым соответствует наибольшее число микроскопических. Такие состояния и являются термодинамически равновесными. Если же искусственно создать неравновесное макроскопическое состояние, реализуемое малым числом микроскопических, вероятность их повтроной реализации оказывается весьма малой, что и означает переход системы в макроскопическое состояние, соответствующее термодинамическому равновесию. Самопроизвольный выход макроскопической системы из состояния термодинамического равновесия возможен, но крайне маловероятен.

Количественной мерой вероятности реализации макроскопического состояния является его энтропия, определяемая соотношением где N - число соответствующих ему микроскопических состояний. Очевидно, что в ходе необратимых процессов (т. е. при переходе к более вероятным состояниям) энтропия системы возрастает, а при обратимых переходах - сохраняется. Закон возрастания энтропии носит не строгий, а вероятностный характер. Иногда говорят, что энтропия является мерой беспорядка в системе.

http://www.studfiles.ru/dir/cat18/subj430/file1653/view2518/page5.html

http://rensref.ru/19/dok.php?id=0073

http://www.galaktionov.maillist.ru/nairrev1.html

http://all4shkoloty.ru/?p=39890
Олеся Лебедева
Олеся Лебедева
63 151
Лучший ответ
Определение энтропии мозга можно найти в энциклопедии - от медицинской до большой и Википедии. Статьи довольно объёмные, так что вам лучше читать и выбрать то, что именно вам нужно
Ольга Романова
Ольга Романова
54 050
Срочно не получится. Термодинамика такая наука, что требует усидчивости и прилежания. Чтобы ответить на твой вопрос, тебе необходимо пройти по ссылке: http://www.chronos.msu+ru/RREPORTS/galaktionov_neobratimost.html Вместо + поставь точку. Здесь найдёшь подробнейшее разъяснение, но срочно не получится, к сожалению.
Энтропия Клаузиуса-макроскопический аспект и Энтропия Больцмана-микроскопический аспект. Отве длинный, смотрите в нете Гугл знает все ( хотя и не всегда верно)
Мне хотелось бы сделать замечание по поводу формулировки вопроса. Может быть кому-то покажется, что это терминологическое недоразумение, но с моей т. зр. это важно для понимания энтропии. Дело в том, что у энтропии нет и не может быть микроскопических свойств. Можно говорить о микроскопическом обосновании этой величины (что и было сделано Больцманом) . Но сама энтропия является по смыслу только макроскопической характеристикой системы. Если Вам скажут, что энтропия системы равна 5 Дж/K, Вы ничего не сможете сказать о микроскопическим состоянии, т. е. Вы не сможете указать, как распределены частицы системы по положениям и скоростям, потому что их слишком много. Вычислять энтропию газа, состоящего из двух частиц, бессмысленно. Вычилсять её для числа Авогадро по Больцману -- невозможно. Г-жа Минина правильно употребила слово "аспект", а не "свойство". В данном случае, "аспект" относится к статистическому обоснованию термодинамики.
К макроскопическим свойствам энтропии относятся давление и температура. К микроскопическим относятся положение в пространстве, скорость и направление перемещения каждой частицы вещества.