分格想法很好,但是忘了一个假设:每一个格子可以并且只能放一个分子
你用有色球理解就很容易了
起初盒子里有两个黑色的球,因为不可区分,所以熵是S=kln(1),这是100万个NO的情形
后来取出盒子里的两个黑球,换成两个一样大小一样重量只是颜色不一样的球
一个是红球,一个是绿球
那微观状态有两种,一种是左边红,右边绿,一种是左边绿,右边红
这时候熵是S=kln(2)
【 在 limbusdog (李不苟) 的大作中提到: 】
: 标 题: Re: 学物化的时候没学懂什么叫波尔兹曼熵……
: 发信站: 水木社区 (Fri Nov 20 22:58:46 2009), 转信
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: 那个……不是很明白Hillhong的deltaS=kln(100万!/50万!/50万!)-kln(1)这个式子是怎么代进去的,麻烦再给讲讲成不?
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: 我自己的想法是这样的:
: 简化一下,先想盒子里有2个气体分子的情况,把盒子分成两格。
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: 初态是2个NO,有三种宏观状态:
宏观状态是指你把整个盒子当成一个整体来考虑。你下面列出来的三种是微观状态
: (1)左格2个,右格空 对应微观状态数为1
: (2)左格空,右格两个 对应微观状态数为1
: (3)左格一个,右格一个 对应微观状态数为2(由于人类能力所限,我们无法分辨哪个NO在左哪个NO在右,所以两种微观状态被合并为一种宏观状态)
: 宏观状态(3)的概率最大,波尔兹曼熵S=kln(2)最大,因此平衡(熵最高)时气体趋向于均匀分布。
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: 末态一个N2一个O2,有四种宏观状态:
: (1)左格2个,右格空 对应微观状态数为1
: (2)左格空,右格两个 对应微观状态数为1
: (3)左格N2,右格O2 对应微观状态数为1(因为我们能够分辨N2和O2的不同)
: (4)左格O2,右格N2 对应微观状态数为1
: 因为只有两个气体分子,所以每个宏观状态对应的微观状态数都只有1,此时无论处于四种宏观状态里的哪一个,熵都是一样大的S=kln(1)。
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: 结论是熵减小了……到底怎么回事呀,哪里理解错了吗?
: 【 在 hillhong (aiming 98%) 的大作中提到: 】
: : deltaS=kln(100万!/50万!/50万!)-kln(1)
: : 用stirling公式ln(n!)=nln(n)-n
: : deltaS=0.5kln(100万)
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: ※ 来源:·水木社区
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