Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Fizika (1).doc
Скачиваний:
11
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

59. Распределение Больцмана.

Распределение Больцмана — распределение вероятностей различных энергетических состоянийидеальной термодинамической системы (идеальный газ атомов или молекул) в условияхтермодинамического равновесия; открыто Л. Больцманом в 1868—1871.

Согласно распределению Больцмана среднее число частиц с полной энергией   равно

где   — кратность состояния частицы с энергией   — число возможных состояний частицы с энергией  . Постоянная   находится из условия, что сумма   по всем возможным значениям   равна заданному полному числу частиц   в системе (условие нормировки):

В случае, когда движение частиц подчиняется классической механике, энергию   можно считать состоящей из

кинетической энергии  (кин) частицы (молекулы или атома),

внутренней энергии  (вн) (например, энергии возбуждения электронов) и

потенциальной энергии  (пот) во внешнем поле, зависящей от положения частицы в пространстве:

60. Энтропия. Вычисление Энтропия.

Энтропи́я (от др.-греч. ἐντροπία — поворот, превращение) — в естественных науках мера беспорядка системы, состоящей из многих элементов. В частности, в статистической физике — мера вероятности осуществления какого-либо макроскопического состояния; в теории информации — мера неопределённости какого-либо опыта (испытания), который может иметь разные исходы, а значит, и количество информации; в исторической науке, для экспликации феномена альтернативности истории (инвариантности и вариативности исторического процесса).

Энтропия в информатике — степень неполноты, неопределённости знаний.

Понятие энтропии впервые было введено Клаузиусом в термодинамике в 1865 году для определения меры необратимого рассеивания энергии, меры отклонения реального процесса от идеального. Определённая как сумма приведённых теплот, она является функцией состояния и остаётся постоянной при обратимых процессах, тогда как в необратимых — её изменение всегда положительно.

,

где   — приращение энтропии;   — минимальная теплота, подведенная к системе; T — абсолютная температура процесса;

Вычисление энтропии.

Если давление P постоянно, то, поскольку H = E + PV, с учетом равенства (3) можно написать

откуда

или

Следовательно, построив график зависимости отношения CP/T от T (или, что с математической точки зрения то же самое, график зависимости CPот ln T), можно найти приращение энтропии S как площадь кривой на графике (рис. 6):

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]