Cтраница 2
Следует отметить, что сокращение описания, обусловленное эволюцией макросистемы, включает несколько достаточно четко выраженных стадий. Каждой стадии в указанной последовательности соответствуют все меньшие наборы се-кулярных величин. Более подробно некоторые из этих стадий сокращения описания состояний макросистем будут рассмотрены в гл. [16]
Примем также для простоты, что набор внешних параметров, от которых может зависеть энергия макросистемы, исчерпывается одним параметром - объемом V. Равновесные состояния таких макросистем в термодинамике принято характеризовать, задавая значения любых двух из следующих четырех величин: температуры Т, энтропии S, объема V и давления Р, относящихся к данной макросистеме. В дальнейшем, слова система находится в определенном термодинамическом состоянии будут означать, что значения любых двух из указанных четырех величин, характеризующих макросистему, известны. Функцией состояния макросистемы назовем любую функцию, аргументами которой являются две величины, выбранные для описания термодинамического состояния системы. [17]
Броуном в жидких средах и названо по его фамилии броуновским. Оно заключается в беспорядочном движении мельчайших частиц, взвешенных в жидкости или газе, и обусловлено тепловым движением молекул среды. Они проявляются не только в механическом хаотическом движении микрочастиц, но и в случайных изменениях любой физической величины, характеризующей состояние макросистемы. [18]
Состояние макросистемы удобно представлять точкой в некотором пространстве. Координатами этой точки являются обобщенные координаты макроскопической системы. Такое пространство называется фазовым пространством макросистемы, или Г - простран-ством, а точки фазового пространства, которые соответствуют какому-либо состоянию макросистемы, - ее фазовыми точками. Физическая природа макросистемы может налагать определенные условия на возможные значения обобщенных координат. Поэтому, строго говоря, не всякая точка фазового пространства соответствует физически возможному состоянию макросистемы. Иногда для краткости говорят, что система находится в заданной точке фазового пространства, имея при этом в виду, что состояние макросистемы в данный момент времени характеризуется данной точкой фазового пространства. [19]
Иначе говоря, явный вид этой функции определяется лишь условиями взаимодействия макросистемы с внешней средой. Когда состояние макросистемы является неравновесным, подобного соответствия между видом функции распределения и внешними условиями, конечно, не существует. Рассмотрим некоторую равновесную микросистему. Предположим, что, начиная с некоторого момента времени, условия взаимодействия макросистемы со средой резко изменились. В общем случае подобное изменение может привести к перераспределению энергии между макросистемой и средой, а также к протеканию других процессов, так что первоначально равновесное состояние макросистемы после изменения условий ее взаимодействия со средой перестает быть таковым. В результате процессов, обусловленных изменением характера взаимодействия макросистемы с внешней средой, состояние макросистемы будет непрерывно изменяться вплоть до достижения нового состояния равновесия, соответствующего изменившимся внешним условиям. [20]