Sunday, April 28, 2013

系统在绝对温度零度时,熵为一恒定常数,这是因为系统在绝对温度零度时存在基础状态,所以熵就是它基础状态的简并态。有许多系统,如晶格点阵就存在一个唯一的基础状态,所以它在绝对温度零度时的熵为零。(因为ln(1) = 0)。

微观计算
在经典统计力学中,微观状态的数量实际是无限的,所以经典系统性质是连续的,例如经典理想气体是定义于所有原子的位置和动量上,是根据实际数量连续计算的。所以要定义Ω,必须要引入对微观状态进行“分类”的方法,对于理想气体,我们认为如果一个原子的位置和动量分别在δxδp 范围之内,它只属于“一种”状态。因为δxδp 的值是任意的,熵没有一个确定值,必须如同上述增加一个常数项。这种微观状态分类方法叫做“组元配分”,相对应于量子力学选择的组元状态。
这种模糊概念被量子力学理论解决了,一个系统的量子状态可以被表述为组元状态的位置,选择作为非破缺的哈密顿函数的典型特征状态。在量子统计力学中,Ω 是作为具有同样热力学性质的基本状态的数量,组元状态的数量是可以计算的,所以我们可以确定Ω 的值。
但是组元状态的确定还是有些随意,决定于微观状态的“组元配分”和经典物理学中不同的微观状态。
这导致了能斯特定理,有时也叫热力学第三定律,就是说系统在绝对温度零度时,熵为一恒定常数,这是因为系统在绝对温度零度时存在基础状态,所以熵就是它基础状态的简并态。有许多系统,如晶格点阵就存在一个唯一的基础状态,所以它在绝对温度零度时的熵为零。(因为ln(1) = 0)。

熵- 维基百科,自由的百科全书 - Wikipedia

https://zh.wikipedia.org/zh-hk/熵
1923年,德國科學家普朗克來中國講學用到entropy這個詞,胡剛復教授翻譯時 .... 这是因为系统在绝对温度零度时存在基础状态,所以熵就是它基础状态的简并态

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