пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Статистические законы в макромире. Броуновске движение. Энтропия как мера беспорядка

Моделью хаоса является так называемое броуновское движение. Его совершают малые по массе и размеру, но все же макроскопические объекты, помещенные в некоторую среду, например жидкость или газ, находящуюся в тепловом равновесии. Если в эту макросистему, содержащую N молекул, извне попадает пылинка размером около            10-4…10-5 см, состоящая из большого числа N<<N молекул, то она будет испытывать как целое столкновение с молекулами жидкости или газа. Поскольку эти молекулы  движутся хаотически, их результирующее воздействие на броуновскую частицу, казалось бы, в данный момент времени должно быть в среднем равно нулю, так что броуновская частица должна была бы двигаться как свободная. Однако, на самом деле это не так. Это следует из того, что броуновская частица движется беспорядочно, постоянно изменяя направление своего движения, что можно объяснить только неравномерностью воздействия на нее молекул среды. В результате броуновская частица «чувствует» отклонения воздействия от среднего нулевого значения, которые приводят к тому, что передаваемый ей импульс всё время меняет величину и направление, а потому она движется  хаотически.

Существует мнение, что мы можем смотреть на Ω и как на меру беспорядка в системе. В определённом смысле это может быть оправдано, потому что мы думаем об «упорядоченных» системах как о системах, имеющих очень малую возможность конфигурирования, а о «беспорядочных» системах, как об имеющих очень много возможных состояний. Собственно, это просто переформулированное определение энтропии как числа микросостояний на данное макросостояние.

 

Рассмотрим, например, распределение молекул идеального газа. В случае идеального газа наиболее вероятным состоянием, соответствующим максимуму энтропии, будет равномерное распределение молекул. При этом реализуется и максимальный "беспорядок", т.к. при этом будут максимальные возможности конфигурирования.


хиты: 9
рейтинг:0
Естественные науки
физика
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь