Keadaan mikro (mekanika statistika): Perbedaan antara revisi

Keadaan makro dapat ditunjukkan dengan [[distibusi probabilitas]] dari keadaan tertentu menggunakan [[Ensembel statistika (fisika matematika)|ensembel statistika]] dari semua keadaan mikronya. Distribusi ini menjelaskan tentang [[probabilitas]] menemukan sistem dalam keadaan mikro tertentu. Pada [[batas termodinamika]], keadaan mikro yang dijumpai pada sistem makroskopik selama terjadi fluktuasi akan memiliki sifat makroskopik yang sama.

 

Mekanika statistika menghubungkan sifat empirik dari sistem termodinamika dengan distribusi statistika dari ensembel keadaan mikro. Semua sifat dari sistem termodinamika yang makroskopik dapat ditentukan dari fungsi partisi yang dapat menjumlahkan energi semua keadaan mikronya.

 

Sistem didistribusikan ensembel dari ''N'' keadaan mikro yang masing-masing dilambangkan ''i'', dan probabilitasnya dilambangkan dengan ''p''_i, dan energi <math>E_i</math>. Semua keadaan mikro ini membentuk suatu set yang bersifat diskrit seperti yang didefinisikan oleh [[mekanika statistika kuantum]], dan <math>E_i</math> adalah [[level energi]] sistem.

 

Energi dalam merupakan [[rata-rata]] dari energi sistem

:<math>U = \langle E \rangle = \sum_{i=1}^N p_i \,E_i\ .</math>

Ini adalah pernyataan mikroskopik dari [[hukum pertama termodinamika]].

 

Besarnya [[Entropi]]tergantung pada probabilitas keadaan mikro dan didefinisikan sebagai berikut :

: <math>S = -k_B\,\sum_i p_i \ln \,p_i,</math>

Entropi diformulasikan dari [[hukum kedua termodinamika]]. [[Hukum ketiga termodinamika]] pun konsisten dengan definisi ini, karena entropi nol berarti bahwa keadaan makro dari sistem berkurang menjadi keadaan mikro tunggal.

 

[[Kalor]] adalah perpindahan energi yang terkait dengan ketidakteraturan, perilaku mikrosopik pada sistem, terkait dengan is the energy transfer associated with a disordered, microscopic action on the system, terkait dengan lompatan di [[level energi]] dari sistem.

 

Dua definisi kalor dan kerja di atas adalah ekspresi kecil dari [[mekanika statistika]] dimana jumlah yang sesuai dengan kuantum tidak bisa diubah menjadi [[integral]] dalam batas yang klasik dari [[keadaan mikro kontinuum]]. Alasannya adalah keadaan mikro yang klasik biasanya tidak didefinisikan dalam hubungan dengan keadaan mikro kuantum yang secara tepat terkait, yang berarti bahwa ketika kerja mengubah energi yang terkait dengan level energi dari sistem, energi dari keadaan mikro yang klasik tidak mengikuti perubahan ini.

 

* [[Mekanika statistika kuantum]]

* [[Derajat kebebasan (fisika dan kimia)]]

* [[Phase space]]

 

{{Reflist}}

 

* [http://theory.ph.man.ac.uk/~judith/stat_therm/node57.html Some illustrations of microstates vs. macrostates]