Cтраница 2
Оставшееся микросостояние ( номер 8) с Mz0 и MS Q приписывается терму S, у которого и орбитальное, и спиновое вырождение отсутствуют. [16]
Какое-нибудь микросостояние всей системы получаем, задав определенные микросостояния подсистем. По теореме умножения вероятностей вероятность данного микросостояния всей системы равна произведению вероятностей для микросостояний подсистем. В наших условиях все такие произведения численно равны, что означает равную вероятность всех микросостояний системы. [17]
Всякое микросостояние характеризуется определенной вероятностью его наступления. Это понятно, так как молекулы находятся в движении, взаимодействуют друг с другом и сталкиваются. Учитывая хаотичность молекулярных процессов, легко видеть, что какие-то значения параметров микросостояния получаются случайно и потому микросостояние осуществляется с той или иной вероятностью. Но вполне понятно, что и какое-либо макросостояние осуществляется не с полной достоверностью, а тоже характеризуется определенной вероятностью наступления. Это видно из того, что за данным макросостоянием скрыто какое-то не упорядоченное движение молекул. Наша задача сводится теперь к нахождению вероятностей микро - и макросостояний. [18]
Поскольку микросостояние классической системы многих частиц задается значениями их координат и импульсов, а макросостояние этой же системы определяется значительно меньшим Числом макроскопических параметров, то, следовательно, каждое макросостояние системы создается большим числом ее различных микросостояний и поэтому какое-либо микросостояние системы в данном ее макросостоянии выступает с той или иной вероятностью. [19]
Рассмотрим скоростные и энергетические микросостояния частицы, которые представляют изучаемую в данном случае систему. Но эта система теперь не замкнута, поскольку она обменивается энергией с другими частицами, составляющими вместе с ней замкнутую систему. Совокупность замкнутых систем составляет микроканонический ансамбль. Совокупность соответствующих незамкнутых систем называется каноническим ансамблем. Таким образом, отдельная система канонического ансамбля является частью большой замкнутой системы. Отдельная система канонического ансамбля составляет часть большой системы не в пространственном смысле, а в смысле состояний по энергиям и скоростям; в пространственном смысле эта часть может совпадать со всей системой. Отдельная система канонического ансамбля может содержать как одну, так и много частиц; важно лишь, чтобы число ее частиц было значительно меньше числа частиц большой системы. Энергия различных систем канонического ансамбля различна. Проблема состоит в определении вероятности различных энергетических состояний систем, принадлежащих каноническому ансамблю. Ее решение дает полную информацию о всех состояниях в системе канонического ансамбля, поскольку совокупность состояний с одинаковой энергией составляет микроканонический ансамбль и уже изучена. Отдельная система канонического ансамбля называется канонической системой. [20]
Описание микросостояний методом классической механики является приближенным. Движение микрочастиц подчиняется законам квантовой механики и, естественно, это следует учитывать, приняв во внимание два весьма существенных условия ( см. гл. [21]
Число микросостояний, которые соответствуют данному макросостоянию вещества х называется термодинамической вероятностью его состояния W. Таким образом, величина Ж - это число способов, которыми молекулы, составляющие систему, можно распределить по доступным для них уровням энергии при заданных объеме системы К и ее внутренней энергии U. Число доступных уровней энергии, следовательно, и W, растет с повышением температуры и увеличением объема. Таким образом, величина W есть число различных способов реализации данного состояния вещества. [22]
Число микросостояний, с помощью которых может быть осуществлено данное макросостояние, называется термодинамической вероятностью. В отличие от математической вероятности, которая в соответствии с ее определением ( отношение числа случаев, благоприятствующих данному событию, к общему числу равновоз-м о ж н ы х случаев) колеблется в пределах от нуля до единицы, термодинамическая вероятность всегда больше единицы и обычно является очень большой величиной. Очевидно, математическая вероятность состояния равна отношению термодинамической вероятности состояния к общему числу возможных микросостояний с одинаковой энергией. [23]
Число микросостояний, при которых реализуется данное значение энергии, называется ее статистическим весом ДГ. [24]
Число микросостояний Г, называется также термодинамической вероятностью макроскопического состояния. Это число не является вероятностью в математическом смысле, поскольку она всегда или равна или меньше единицы, число же Г, очень большое. Тем не менее оно получило название вероятности ( термодинамической), поскольку с его помощью по формуле (5.1) находится вероятность соответствующего макросостояния. [25]
Число микросостояний, отвечающих данному макросостоянию системы, называется термодинамической вероятностью состояния W. Система самопроизвольно оказывается в состоянии, которому соответствует наибольшее число возможностей его реализации. [26]
Описание микросостояний методом классической механики является приближенным. Движение микрочастиц подчиняется законам квантовой механики и, естественно, это следует учитывать, приняв во внимание два весьма существенных условия ( см. гл. [27]
Число микросостояний, которыми осуществляется данное макросостояние, называется статистическим весом Р или термодинамической вероятностью этого макро-состояния. Статистический вес является функцией состояния. [28]
Число микросостояний, которые соответствуют данному макросостоянию вещества, называется термодинамической вероятностью его состояния W. Таким образом, величина Ж - это число способов, которыми молекулы, составляющие систему, можно распределить по доступным для них уровням энергии при заданных объеме системы К и ее внутренней энергии U. Число доступных уровней энергии, следовательно, и W, растет с повышением температуры и увеличением объема. Таким образом, величина W есть число различных способов реализации данного состояния вещества. [29]
Совокупность микросостояний, соответствующих равновесному термодинамическому состоянию, определяет макросостояние системы, характеризующееся немногими такими, например, параметрами, как объем, давление, температура. Эти параметры позволяют отличить одно макросостояние от другого. [30]