Olika tillstånd har man inte bara när positioner är olika, utan även när energier är olika. Som till exempel i animationen av det 2-dimensionella gaset som vi har tittat på. Kvantmekaniskt vet vi också att energinivåer av partiklar i lådor är kvantiserade, så att det inte är något konceptuellt problem med vad som räknas som olika tillstånd.
Kjellander tar som exempel fyra molekyler. Systemets energi kan vara koncentrerad till en molekyl, medan de tre andra befinner sig i grundtillståndet. Då finns det fyra olika mikrotillstånd som ser ut så. Eller samma mängd energi kan vara utsmetad över olika molekyler. Vid sådana tillstånd finns många fler mikrotillstånd, se Kjellander fig. 22. Sådana tillstånd är alltså mycket mer sannolika. Spontana processer och slumpvida ändringar gör att energin inte förblir koncentrerad till en molekyl, utan att den smetas ut över många.
Det stämmer också med med vår erfarenhet. På samma sätt som vi vet att en gas jämnar ut sig och att luften inte spontant kommer att befinna sig i norra delen av en föreläsningsssal, så vet vi också att energi sprider ut sig i spontana processer. Om vi tillför energi till någon kopparstav genom att värma upp den på ett ställe, kommer värmet att sprida sig genom diffusion (slumpvandring) tills stavens temperatur är lika överallt.
I alla vanliga system blir entropin högre när den interna energin är högre. Det är ocksa ofta så att antalet tillstånd tilltar med energi, till exempel i väteatomen.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar