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吉布斯统计理论的适用范围
[楼主] 作者:zbl1905  发表时间:2003/07/10 06:18
点击:213次

吉布斯统计理论的适用范围
吉布斯-爱因斯坦统计理论是经典热力学发展过程中的一个比较高的台阶,但是它不适用于远程相互作用的体系。

吉布斯-爱因斯坦统计理论的一个比较重要的计算公式是:

ρ=A*EXP(-E/kT)(E--是体系某一状态的能量,ρ--这一状态的几率)

设想桌面上有两杯水,一个20度,一个30度。这个统计理论还是可以适用的。

ρ1=A1*EXP(-E1/kT) ρ2=A2*EXP(-E2/kT)

ρ=ρ1*ρ2

如果两杯水里存在电荷,那么存在远程的电势能,这个能量不属于1,也不属于2,应该两个体系共同所有,现在有两个温度,这电荷状态几率无法计算。

再比较阅读一下原来的一篇文章:

热力学第二定理有许多表述,根据我的学习体会,描述为;孤立体系的热运动总是向着熵增的方向发展,并达到熵极大,(稳定的平衡态)

热力学第二定理包含有两个内容:1,时间之箭的方向 2,时间之箭的目标


热力学第二定理对研究对象有个限制:孤立体系。下面的一个孤立体系,但是,热力学第二定理在运用上却存在问题:> 桌面上有两杯水A B,水里悬浮有大量的电荷,外界对它们没有作用,可以把它们整体看作孤立体系,由热力学第二定理得,体系应该有一个稳定的平衡态。我们从部分看:比如A,它受到B的电作用,不能视为孤立体系,它有没有稳定态,就很成问题。同样B也是如此。同一研究对象,可能存在不同研究结果,只能说明理论对于这样的研究对象存在先天不足。

这一体系有没有稳定态,得有物理方程确定,物理方程应该包含热和电

> 1 泊松方程

> > 2 波尔兹曼方程 p=A*exp(qu/kT)

求解方程是困难的,它是非线型的,从直觉上讲,有解的可能性小。

这实际体现了热力学第2定理只能适用于不存在远程相互作用的体系,比如教室里有两台内燃机在工作,他们之间的相互作用只有万有引力,因为太小,产生的相互扰动可以忽略不计。我们可以分别计算他们的热功转换。

但是万有引力在天体之间的相互作用不能不考虑,他同样会破坏体系的孤立性,任何一个星系都受到其他星系的干扰,热力学第2定理不在适用,我想这可以对宇宙热寂论的一个回答吧。

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 [2楼]  作者:silin007  发表时间: 2003/07/10 14:53 

请教什么是热?

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