Статистическое обоснование второго закона термодинамики

Второй закон термодинамики носит статистический характер и показывает, что увеличение энтропии в необратимых процессах отражает лишь наиболее вероятное направление передачи Е и применимо только для макроскопических систем из большого числа частиц. Чем больше составляющих систему частиц, тем вероятнее выполняются статистические законы. Если система содержит мало частиц вероятность отклонения от среднего значения увеличивается. Такие отклонения носят название ─ флуктации. Во втором законе термодинамики принимается понятие термодинамической вероятности ─ число возможных микросостояний. Это число пропорционально 2 в степени n!!! В объяснении смысла (статистического смысла термодинамики) внес Больцман. Он нашел статистическое распределение молекул по скорости и Е при заданной температуре(не все молекулы двигаются с одной скоростью, значение температуры соответствует среднему значению энергии).

Следующий шаг сделал Планк. В 1906 г. Он вывел формулу

S = klnW, где W ─ термодинамическая вероятность, k ─ постоянная Больцмана, которая равна 1,38 • 1023 Дж/К. Эта формула объясняет, что возрастание S в необратимых процессах есть следствие необратимости молекулярных процессов, в которых молекулы стремятся перейти из менее вероятного состояния в более вероятное. Этот процесс приводит к тому, что изолированная система стремится к более вероятному состоянию с максимальной энтропией.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: