Термодинамический и статистический смысл понятия энтропии

В статистической физике - мера вероятности осуществления какого-либо макроскопического состояния.

S=k*lnW,где W-статистич.вес сост., k = 1,38 · 10−23 Дж/К.

Рассм. N частиц, кот.хаотически двигаются в ящике. Разделим ящик на 2 половины. Макросост определяется числом частиц n в левой половине ящика. Всего возможно N+1 различных макросост (0,1,2…).

Термодинамическая энтропия — функция состояния термодинамической системы.

Изменение энтропии термодинамической системы при обратимом процессе определяется как отношение изменения общего количества тепла ΔQ к величине абсолютной температуры T: ∆S=∆Q/T.

23. Проблема «тепловой смерти» Вселенной: формулировка, развитие и современное решение.

Рассматривая второе начало термодинамики, можно прийти к выводу, что энтропия Вселенной как замкнутой системы стремится к максимуму, и, в конце концов, во Вселенной закончатся все макроскопические процессы. Это состояние Вселенной получило название «тепловой смерти». С другой стороны, Больцман высказал мнение, что нынешнее состояние Вселенной — это гигантская флуктуация, из чего следует, что большую часть времени Вселенная все равно пребывает в состоянии термодинамического равновесия («тепловой смерти»).

Ни доказать, ни опровергнуть гипотезу тепловой смерти Вселенной современными научными силами не представляется возможным, поскольку наши знания о ней все еще ничтожно малы, и мы не можем с полной уверенностью утверждать, что Вселенная не находится под действием внешних сил, или может рассматриваться как термодинамическая система. Однако именно понятие тепловой смерти стало первым шагом к осознанию возможной конечности существования Вселенной

Оппоненты теории приводят такие аргументы: 1) 2е начало термодинамики – закон только для замкнутых систем, но никто не доказал что вселенная замкнутая система; 2) Вселенная – нестационарная система, а понятие тепловое равновесие относится только к стационарным системам.