Page 82 - 6375

повинен бути певний функціональний зв’язок. Його встановлення базується на понятті

термодинамічної ймовірності.
Термодинамічна ймовірність визначається числом способів реалізації даного стану

макроскопічної фізичної системи. У рівноважному стані термодинамічна система

характеризується цілком визначеними макроскопічними параметрами: тиском, темпера-
турою, густиною тощо. Набір цих параметрів визначає стан системив цілому, і його

називають макростаном. Разом з тим при тих самих значеннях макроскопічних параметрів

системи мікрочастинки, з яких вона складається, можуть перебувати в різних частинах
об'єму і набувати різних значень енергії або імпульсу. Кожний стан термодинамічної

системи, якому відповідає певний розподіл її частинок за координатами та енергіями або
імпульсами (або квантовими станами) називають мікростаном. Термодинамічна

ймовірність дорівнює числу мікростанів, які приводять до реалізації даного макростану.
На відміну від математичної ймовірності, яка завжди менша від одиниці, термодинамічна

ймовірність виражається великими числами. Розподіл частинок за їх мікростанами

називають мікророзподілом.
Число мікророзподілів частинок, наприклад молекул ідеального газу, за

станами, тобто термодинамічна ймовірність виражається формулою

!
= ,
! ! … !

2
1

де , ,… – число частинок у першому, другому і т. д. станах.
2
1
Наприклад, нехай у фіксованому об'ємі є дві молекули, які мають номери 1 і 2.
Уявно розділимо об’єм на дві комірки. Тоді можливими будуть такі розміщення молекул у

цих комірках, як на рис. 8.

Розподіли б і в практично однакові. Отже, цей макророзподіл може реалізуватися
трьома способами. Нехай тепер у даному об’ємі є шість молекул. Як і раніше, уявно

розділимо об’єм на три комірки. Можливі варіанти розподілу молекул такі: а) у кожній

комірці по дві молекули; б) у першій комірці – дві, у другій – три, у третій – одна; в) у
перших двох комірках – по три молекули, у третій – жодної молекули; г) у перших двох

комірках – жодної молекули, у третій – шість молекул і т.д. Імовірності цих розподілів
відповідно = 90; = 60; = 20; = 1. З цього випливає, що рівномірний розподіл
г
в
а
б
молекул по комірках (макророзподіл) може здійснюватися найбільшим числом способів
мікророзподілів. Отже, рівномірний розподіл найбільш імовірний. Цей стан системи є
рівноважним.