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孤立系统的熵是否涨落? 精选

已有 3133 次阅读 2021-12-29 20:03 |个人分类:大学教育|系统分类:观点评述

或者,孤立系中是否存在涨落?

非常缠手的问题! 

一,问题

本学期有同学再次发现并大声提出这一问题。不但在课堂上和我死磕,而且对我的口头答案不以为然,然后在智慧树平台上继续追问,强迫我把答案白纸黑字写下来。

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二,答案

关注这个问题已经很久!参见在Reichl《统计物理现代教程》相关章节上的笔记。我的答案如下:

孤立系有无涨落?从定义上看,没有涨落。因此,发生了涨落的孤立系,和不发生的孤立系不是同一个孤立系!不妨把没有涨落的孤立系称之为绝对孤立系;而把有涨落的孤立系称之为相对孤立系。这两个孤立系的外部条件相同。但是,对孤立系内没有达到绝对的平衡,而是有围绕平衡的涨落

第一,  相对孤立系需要考虑到系统内部会有自发的变化。由于自发变化,就有涨落。因此,孤立系统的熵,就可以定义围绕平均值的涨落。

第二,  相对孤立系可以把系统进一步划分成为一个一个的局部,然后从每个局部上看,就有涨落,也就可以可以定义围绕平均值的涨落。

 三,其它

教科书几乎不对这两个孤立系加以区分。不过,王竹溪先生是个例外。他在“涨落理论”的地方,并没有引入孤立系的概念,而是仅仅引入了保守系。在这个保守系中,可以发生涨落。这个保守系,等价于相对孤立系。





Reichl《统计物理现代教程》上的相关章节及其笔

平衡的稳定性理论p.1.pdf

平衡的稳定性理论p.2.pdf

平衡的稳定性理论p.3.pdf


新年快乐.jpg



https://m.sciencenet.cn/blog-3377-1318716.html

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