Verwirrt über Mikro, Makro, Ensemble, zugänglich, möglich ect. Zustände

Ich bin hoffnungslos verwirrt über die Zugänglichkeit von Mikrozuständen und Makrozuständen. Stellen wir uns eine ideale Gasbox A mit Parametern vor:

  • T A (Temperatur)
  • P A (Druck),
  • v A (Volumen),
  • N A (Atome)

Also die Energie E A des Systems A wird durch die Angabe dieser Parameter definiert.

Fügen wir ein weiteres System B mit Parametern hinzu: T B ,   P B ,   v B ,   N B . Sie werden vorerst nicht interagieren. Sie sind alle im Gleichgewicht.

System A hat nur einen Makrozustand ( T A , P A , v A , N A ) , da alle Parameter fest sind. Ja, es gibt viele zugängliche Mikrozustände, um den Makrozustand zu realisieren. Dasselbe könnte über System B gesagt werden .

Jetzt beginnt die Verwirrung. Lassen Sie uns gemeinsam die Systeme verbinden! Sofort

  1. Energie des kombinierten Systems C gleich ist E C = E A + E B .
  2. System C ist nicht im Gleichgewicht T A ≠ T B ,   P A ≠ P B usw., aber ... System C hat viele gleich wahrscheinliche - zugängliche Mikrozustände, aber das System geht (beginnt zu suchen) ins Gleichgewicht und erreicht es bei einem zugänglicheren und wahrscheinlicheren Makrozustand, der eindeutig nicht derselbe wäre wie am Anfang.

Ich meine ... warum wird System C nach einem Gleichgewicht suchen, wenn alle Zustände gleich wahrscheinlich sind und wir uns gerade in EINEM befinden (Nichtgleichgewichtszustand)?

Warum haben wir zwei Systeme mit EINEM Makrozustand, aber das kombinierte System (so sieht es aus) wird viele Makrozustände durchlaufen, bevor es das Gleichgewicht erreicht?

Was ist der Unterschied zwischen:

  1. Ensemble und zugängliche Mikrozustände?
  2. Ensemble und einen bestimmten Makrozustand?.
  3. Wie nennt man alle Mikrozustände, aus deren Masse man einen kleinen Teil herausschneidet, den man „zugängliche Mikrozustände“ nennt?
  4. Impliziert der Ausdruck "zugängliche Mikrozustände" immer nur einen möglichen Makrozustand ?
  5. Wann impliziert „zugängliche Mikrozustände“, dass viele Makrozustände möglich sind?

PS Ich weiß, dass die Frage verwirrt klingt und sich anfühlt. Ich kann es nicht klarer formulieren... Ich bin verloren.

Antworten (1)

In Bezug auf Ihre Fragen;

für „1.“ sind sie für den mikrokanonischen Fall gleich, und der Begriff „zugänglich“ wird für die Situationen hinzugefügt, in denen eine Einschränkung platziert werden kann.

für 2.' das Ensemble entspricht dem makroskopischen Makrozustand, der durch die verwendeten Phasenvariablen definiert ist.

für 3.' für einen Makrozustand kann es eine Untermenge möglicher Mikrozustände geben, die z Ω ( E ) die Ihnen die Nummer gibt und diese Nummer muss nur die erreichbare enthalten.

für 4.' im mikrokanonischen Beispiel ist es typisch, sich auf die zugänglichen Mikrozustände in Bezug auf einen bestimmten Makrozustand zu beziehen.

Ich denke, Sie interpretieren zu viel in 5. Das kombinierte System hat eine andere Energie und daher einen anderen Makrozustand mit einer Reihe von Mikrozuständen mit gleicher Wahrscheinlichkeit. Diese Mikrozustände, die dem neuen Makrozustand entsprechen, werden erreicht, wenn er sich dem Gleichgewicht nähert. (mit anderen Worten, das neue System hat einen anderen Makrozustand E C als das vorherige System und dass es während der 'Suche' entweder von SystemA oder SystemB abweicht)

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