Fizyka statystyczna 9

Stan równowagi jest stanem o maksymalnym prawdopodobie'stwie
termodynamicznym. Uk#ad pozostaje w tym stanie przez przewa"aj$c$
cz!%& czasu.

Procesy nieodwracalne s$ procesami przej%cia uk#adu ze stanu o bardzo
ma#ym prawdopodobie'stwie termodynamicznym do stanu o du"ym
prawdopodobie'stwie termodynamicznym. Proces odwrotny jest skrajnie
nieprawdopodobny.


Entropia

Prawdopodobie'stwo termodynamiczne nie jest wielko%ci$ addytywn$.

Aby to pokaza&, we*my pod uwag! uk#ad sk#adaj$cy si! z dwóch
praktycznie nie oddzia#ywuj$cych ze sob$ poduk#adów. Mamy

(

2

Ω = Ω Ω ,

ale równie"

(

2

ln

ln

ln

Ω =

Ω +

Ω

Wielko%ci$ addytywn$ jest ln Ω . Jako wielko%& charakteryzuj$c$ stan
wprowadza si! wi!c entropi% uk$adu zdefiniowan$ jako

ln

S

k

=

Ω

(k- sta#a Boltzmanna)

G#ówne w#a%ciwo%ci entropii (wynikaj$ce z w#a%ciwo%ci
prawdopodobie'stwa termodynamicznego)

()

Entropia uk#adu odizolowanego w wyniku procesów nieodwra-
calnych ro%nie (

0

dS >

). ⇒ druga zasada termodynamiki

Entropia uk$adu izolowanego mo!e jedynie rosn&'.

2)

Entropia uk#adu w stanie równowagi jest maksymalna.

Zmiana entropii w procesie odwracalnym a ciep#o dostarczone do uk#adu

Fizyka statystyczna pokazuje, "e w dowolnym procesie odwracalnym
zachodzi

dQ

dS

T

=