Wo ist der kritische Moment, in dem das mikrokanonische Ensemble in die Rechtfertigung für den Gleichgewichtszustand eintritt?

Wie in vielen Büchern erklärt, müssen Sie für die mikroskopische Rechtfertigung des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik (formulieren wir ihn so, dass die Gesamtentropie unter allen möglichen Austauschvorgängen zweier Systeme das Maximum annimmt) nicht in den Bereich des kanonischen Ensembles eintreten.

Wo ist die mikrokanonische Phasenraumdichte?

ϱ = C Ö N S T .         Wenn         E < H < E + Δ ,
bei der Berechnung des Phasenraums verwendet, der aus der Zusammensetzung zweier anderer Systeme stammt?

Lassen E = E 1 + E 2 . Für feste Energien E 1 Und E 2 , das neue Volumen ist gegeben durch Γ ( E ) = Γ ( E 1 ) Γ ( E 2 ) und am Zwischenpunkt, wo man alle möglichen Energieaustausche betrachtet, schreibt man Γ ( E ) = ϵ Γ ( E 1 + ϵ ) Γ ( E 2 ϵ ) .

Ich sehe nicht, wie die Konstruktion des zusammengesetzten Phasenraums rechnerisch beeinflusst wird ϱ , und es scheint mir auch, dass dieser zusammengesetzte Raum ohne Aussage berechenbar wäre ϱ ausdrücklich. Es ist schließlich ein Band, es soll auf jeden Fall nur das Produkt sein.

Außerdem ist ϱ an der Ableitung beteiligt, dass das Maximum unter den möglichen zusammengesetzten Phasenvolumina sehr scharf ist? (Gibt es eine allgemeine Herleitung?)

Ich denke, man sollte auch die Anzahl der Partikelaustausche berücksichtigen.
@jjcale: Kann man sicherlich (ich weiß aber nicht, ob man muss).

Antworten (1)

Das "mikrokanonische Ensemble" sagt einfach jedem das aus Γ ( E ) Staaten ist gleich wahrscheinlich. Wenn Sie die Volumina mit Energie multiplizieren ± ϵ und hinzufügen ϵ verwenden Sie die mikrokanonische Ensemble-Annahme, dass alle Zustände gleich wahrscheinlich sind, um zu erhalten, dass die Wahrscheinlichkeit das Volumen ist.

Was die Schärfe betrifft, so ergibt sich aus der thermodynamischen Beobachtung, dass eines der Systeme 1 oder 2 sehr groß ist, so dass es einen Wert von hat U S , die Ihnen sagt, wie sich das Volumen mit der Energie ändert. Dieses Volumen ändert sich proportional zur makroskopischen Größe, da das S umfangreich ist und es Avogadros Anzahl von Teilchen gibt.

Okay, im ersten Absatz sagen Sie, dass dies die Aussage "Geometrisches Volumen ist gleich Wahrscheinlichkeit" rechtfertigt, oder? Im zweiten Absatz ist der Satz „hat ein Volumen“ vollständig. Was hat dieser von Ihnen erwähnte Wert - es wäre Γ ' ( E ) Γ ( E ) , nicht wahr?
@NickKidman: Ich finde weder einen unvollständigen Satz noch den Ausdruck "hat ein Volumen". Ich weiß nicht, was du mit dem Volumenverhältnis meinst. Wenn Sie in einem Beispiel wie ein ideales Gas oder einen harmonischen Festkörper rechnen, werden Sie bei diesen Dingen nicht mehr verwirrt sein.
„hat ein Volumen“ bedeutet, dass es einen Wert hat. Die Ration ist die Ableitung von S ( E ) = l Ö G ( Γ ( E ) ) .