Некоторые вопросы вероятностного описания энтропии при изучении молекулярной физики
Ключевые слова:
энтропия, необратимые процессы, вероятное макросостояние системыАннотация
Рассмотрена проблема объяснения студентам вероятностного описания энтропии при изучении второго закона термодинамики. Наше обсуждение ограничивается описанием равновесных свойств, которые могут быть вычислены как наиболее вероятные величины. Подчеркивается, что вклад в производство энтропии дают только необратимые процессы. Показывается, что энтропия является случайной переменной, среднее значение которой имеет макроскопический физический смысл. Обращается внимание на то, что система в равновесном состоянии флуктуирует около некоторого среднего состояния. Отмечается, что между макроскопическим поведением системы и флуктуациями имеется четкое разграничение. Показано, что методы статистической механики дают не только описание среднего поведения и способ вычисления вероятностей флуктуаций любой величины около ее среднего значения. Обращается внимание на то, что закон возрастания энтропии Больцмана интерпретируется как тенденция к возрастанию разупорядоченности. Этот метод позволяет определить наиболее вероятное макросостояние системы или наиболее вероятное распределение подсистем в системе.
