分子热运动的统计规律:
1、分子热运动的基本特征是永恒的运动与频繁的相互碰撞。
①无序性:某个分子的运动,是杂乱无章的,无序的;各个分子之间的运动也不相同,即无序性;这正是热运动与机械运动的本质区别;
②统计性:但从大量分子的整体的角度看,存在一定的统计规律,即统计性。
2、统计方法
①宏观量:表征大量分子的整体特征的量。如温度、压强、热容等,是实验中能测得的量。
②微观量:表征大量分子的整体中个别分子特征的物理量。如某个分子的质量、速度、能量等,在现代实验条件下是不能直接测得的量。
③分子热运动具有无序性与统计性,与机械运动有本质的区别,故不能简单应用力学定律来解决分子热运动问题。必须兼顾两种特征,应用统计方法。气体动理论中,求出大量分子的某些微观量的统计平均值,用它来解释实验中测的宏观量,故可从实测的宏观量了解个别分子的真实性质。
3、偶然事件:大量出现不可预测的事件,多次重复观察同样的事件,可获得该偶然事件的分布,从而得到其统计规律。
热力学第二定律的微观意义:
一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。
熵:
概念:物理学中用字母Ω表示一个宏观状态所对应的微观状态的数目,用字母S表示熵,有
,式中k叫做玻尔兹曼常量
熵增加原理:
1.内容:在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小。如果过程可逆,则熵不变;如果过程不可逆,则熵增加。
2.从微观的角度看,热力学第二定律是一个统计规律:一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展,而熵值较大代表着较为无序,所以自发的宏观过程总是向无序度更大的方向发展