מה ההבדל בין תרמודינמיקה קלאסית וסטטיסטית?


תשובה 1:

התרמודינמיקה הקלאסית פותחה לפני שהבנו את האטומים במלואה. הוא זקוק לשלושה פרמטרים לחץ, נפח וטמפרטורה בלבד בכדי להבין את המאפיינים של כל חומר (אלה פונקציות של מצב) ואילו תרמודינמיקה סטטיסטית כוללת לימוד של האטומים המרכיבים אותה ופיזורם בין מצבי אנרגיה שונים כדי להבין את תכונות החומר.


תשובה 2:

תרמודינמיקה קלאסית מסווגת תהליכים לשתי קטגוריות: 1. אפשרי ו -2 בלתי אפשרי.

התרמודינמיקה הסטטיסטית מבוססת על ההנחה כי אין תהליך בלתי אפשרי. כל תהליך ותהליך קשורים להסתברות להתרחשות. ההסתברות יכולה להשתנות בין אפס לאחד.

לפיכך יש הבדל מהותי בין עצם הבסיסים של שתי 'התרמודינמיקה'.


תשובה 3:
מכניקה סטטיסטית היא אחד מעמודי התווך של הפיזיקה המודרנית. זה הכרחי למחקר בסיסי של כל מערכת פיזית שיש לה מידה רבה של חופש. הגישה מבוססת על שיטות סטטיסטיות, תורת ההסתברות והחוקים הפיזיקליים המיקרוסקופיים. [1] [2] [3 הערה 1] ניתן להשתמש בה כדי להסביר את התנהגותם התרמודינמית של מערכות גדולות. ענף זה של מכניקה סטטיסטית, המטפל ומרחיב את התרמודינמיקה הקלאסית, מכונה תרמודינמיקה סטטיסטית או מכניקה סטטיסטית שיווי משקל. מכניקה סטטיסטית מראה כיצד המושגים מהתצפיות מקרוסקופיות (כגון טמפרטורה ולחץ) קשורים לתיאור המצב המיקרוסקופי המשתנה סביב מדינה ממוצעת. זה מחבר כמויות תרמודינמיות (כגון יכולת חום) להתנהגות מיקרוסקופית, ואילו, בתרמודינמיקה קלאסית, האפשרות היחידה הזמינה תהיה פשוט למדוד ולשוות כמויות כאלה עבור חומרים שונים. [1] ניתן להשתמש במכניקה סטטיסטית גם ללימוד מערכות אשר הם מחוץ לשיווי משקל. תת-ענף חשוב המכונה מכניקה סטטיסטית שאינה בשיווי משקל, עוסק בסוגיית הדגם המיקרוסקופי של מהירות התהליכים הבלתי הפיכים אשר מונעים על ידי חוסר איזון. דוגמאות לתהליכים כאלה כוללות תגובות כימיות או זרימות של חלקיקים וחום. משפט תנודת-פיזור הוא הידע הבסיסי המתקבל ביישום מכניקה סטטיסטית שאינה שיווי משקל כדי ללמוד את המצב הלא-שיווי משקל הפשוט ביותר של זרימת זרם במצב קבוע במערכת של חלקיקים רבים.

במה שונה התרמודינמיקה הקלאסית מהתרמודינמיקה הסטטיסטית?