高二物理熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義的知識(shí)點(diǎn)歸納
熱現(xiàn)象是與大量分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系的。我們以上述不可逆過程(如例1中理想氣體的真空自由膨脹)為例，來簡(jiǎn)單說明熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義。
如圖1所示，拉開隔板后，A部分的理想氣體將進(jìn)入B(原為真空)中，從而充滿A、B整個(gè)空間。這個(gè)過程是不可逆的，我們從沒有見過這種現(xiàn)象：氣體自動(dòng)地由整個(gè)容器收縮到A部分，而使B部分成為真空。這是為什么呢?
設(shè)容器中有1個(gè)分子，它退回到A部分的幾率為1/2;設(shè)容器中有2個(gè)分子，它們?nèi)客嘶氐紸部分的幾率為1/22=1/4;設(shè)容器中有3個(gè)分子，它們?nèi)客嘶谹部分的幾率為1/23=1/8;設(shè)容器中有1mol某種理想氣體(約6.021023個(gè)分子)。打一個(gè)有
趣的比喻：假若從動(dòng)物園中逃出一只黑猩猩，溜進(jìn)了計(jì)算機(jī)室，用爪子在鍵盤上亂按。而將打印出的紙張按順序裝訂，恰巧是一部數(shù)百萬字的巨著大英百科全書。上述幾率比這個(gè)笑話的幾率還要小得不可比擬。
通過對(duì)上述簡(jiǎn)單例子的'分析，事實(shí)上是有一般意義的，即熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義是：一個(gè)不受外界影響的孤立系統(tǒng)，其內(nèi)部發(fā)生的過程，總是由幾率小的狀態(tài)向幾率大的狀態(tài)進(jìn)行，由包含微觀狀態(tài)數(shù)目少的宏觀狀態(tài)向包含微觀狀態(tài)數(shù)目多的宏觀狀態(tài)進(jìn)行。。
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