A
statisztikus mechanika
a
valoszin?segszamitas
eszkozeivel vizsgal
mechanikai
problemakat. A makroszkopikus rendszerek tulajdonsagait a mikrovilag (atomok, molekulak) szabalyszer?segeib?l vezeti le. igy a
termodinamika
eredmenyei is a mikroszint? mechanikai es statisztikai torvenyek teljesulesekent ertelmezhet?ek. Lehet?ve valik, olyan termodinamikai mennyisegek ertelmezese, mint a
munka
,
h?
,
szabadenergia
,
entropia
stb.
A statisztikus termodinamika egyik megalapitojanak az osztrak
Ludwig Boltzmannt
tekinthetjuk, az ? nevehez f?z?dik az entropia statisztikus bevezetese. Magat a statisztikus mechanika kifejezest James Clerk Maxwell hasznalta el?szor (1871). Az amerikai Gibbs ehelyett a statisztikus termodinamika kifejezes hasznalatat javasolta.
A statisztikus termodinamika alapvet? kerdese, hogy adott mennyiseg?
energia
hogyan oszlik el egyenl? rendszerek kozott.
[1]
A termodinamikai jellemz?k szarmaztatasahoz altalaban a kvantummechanika osszefuggeseit hasznaljak. Alapvet? mennyisegek a
Boltzmann-tenyez?
es az
allapotosszeg
.
1738-ban a svajci fizikus,
Daniel Bernoulli
megjelentette Hydrodynamica cim? m?vet, amelyben lefektette a
kinetikus gazelmelet
alapjait. Szerinte, es ez modell ma is ervenyes, a gazok nagyszamu reszecskeb?l allnak, es minden iranyban mozognak. Hatasuk egy feluletre okozza a gaznyomast, es h? nem mas, mint a reszecskek mozgasi energiainak az osszege.
1859-ben a skot
James Clerk Maxwell
olvasta
Rudolf Clausius
ertekezeset a molekulak diffuziojarol. Ezt felhasznalva megalkotta a reszecskek sebessegeloszlast megado
Maxwell-eloszlast
. Ez volt a statisztikus fizika els? torvenye.
[2]
Ot evvel kes?bb Boltzmann, mint ifju fizikus Becsben olvasta Maxwell munkajat a temarol, es ez annyira megragadta kepzeletet, hogy a rendkivuli sikerekben gazdag eletenek jelent?s reszet a targy tovabbi elemzesevel, fejlesztesevel toltotte. ? szoktak a statisztikus fizika atyjanak tekinteni, hiszen ? vezette le a targyban kozponti jelent?seg? osszefuggest az entropia
S
es az allapotszam
Ω
(azon mikroallapotok szama, amelyekhez ugyanaz a makroallapot tartozik egy bizonyos rendszerben) kozott (
).
Igy a statisztikus fizika alapjai olyan szemelyek munkain nyugszanak mint Clausius, Maxwell, Boltzmann,
Max Planck
es
Williard Gibbs
, akik az
idealis gazok
leirasara a statisztikus modszereket es/vagy a kvantumelmelet eredmenyeit hasznaltak.
Alapvet? problemak
[
szerkesztes
]
Az entropia statisztikus definicioja:
, ahol:
k
B
a
Boltzmann-allando
1,38066 · 10
?23
J K
?1
,
pedig a lehetseges
mikroallapotok
szama a megfigyelt makroallapotban.
|
---|
Reszteruletek
| |
---|
Kapcsolodo tudomanyagak
| |
---|
Alapfogalmak
| |
---|
Alapvet? kolcsonhatasok
| |
---|
Javasolt elmeletek
| |
---|
Modszerek
| |
---|
Alapelvek
| |
---|
Fizikai tablazatok
| |
---|
|