Опред-е энтропии равновесной и неравновесной сис-мы через статистический вес состояния

Пусть в системе имеется N частиц, а фазовое пространство разбито на m ячеек. Рассчитаем статистический вес состояния при котором: в 1^ой ячейке находится N₁ частиц; во 2^ой ячейке – N₂ частиц; и т.д.; в m^ой ячейке - N_m частиц. Для этого достаточно рассчитать число возможных перестановок частиц между ячейкам. Это можно сделать, если из общего числа перестановок N частиц N!,исключить перестановки в пределах каждой ячейки N_i!. .Если в системе создать искусственно неравновесное состояние, то в подавляющем большинстве случаев сис-ма самопроизвольно будет переходить в состояние с большей вероятностью. С другой стороны, согласно термодинамике, все самопроизвольные процессы в замкнутой системе, сопровождаются возрастанием энтропии. Поэтому следует ожидать, что между энтропией сис-мы S в каждом состоянии и вероятностью W того же состояния должна сущ-ть однозначная связь. Эта связь была установлена Больцманом ,где k – постоянная Больцмана.При таком понимании энтропии закон ее возрастания утрачивает свою абсолютность и становится статистическим законом.Энтропия замкнутой сис-мы может не только возрастать, но и убывать. Это можно трактовать следующим образом: если сис-ма находится в неравновесном состоянии, то переход ее в более вероятное состояние будет происходить в большинстве случаев, переходы же в менее вероятные состояния (с > энтропией) настолько маловероятные, что практически не имеют никакого значения. Для необратимых процессов интеграл от приведенной теплоты dQ/Т по замкнутому пути всегда отрицателен (, т. н. неравенство Клаузиуса). поэтому Энтропия адиабатически изолированной сис-мы при необратимых процессах может только возрастать. В целом Энтропия неравновесной сис-мы равна сумме Энтропия ее частей, находящихся в локальном равновесии.

Date: 2015-05-09; view: 977; Нарушение авторских прав