Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Что такое по сути энтропийные силы?

ФизикаНаука
Анонимный вопрос
  ·   · 2,9 K
Начинающий специалист в области квантовой химии и...  · 23 мая 2017

Энтропия - вещь очень разнообразная и абстрактная. Разные области науки дают ей разное определение, но, если мы находимся в рамках термодинамики, то, говоря строгими словами, энтропия - мера того, во скольких состояниях может находиться рассматриваемая система. Определяется она по формуле S = k*ln(W), где k - константа Больцмана, а W - количество состояний системы. Если система состоит из одной частицы, которая может находиться в трех состояниях с одинаковой вероятностью, то энтропия системы равна k*ln(3). Если речь идет о чем-то более приближенном к реальности, например о газе, то для определения абсолютного значения энтропии необходимо использовать интегрирование по всему фазовому пространству (пространство всех состояний системы), а это вещь очень сложная и непонятная, да и в общем-то неосуществимая на практике.

Но абсолютное значение энтропии не так важно по сравнению с ее изменением. Дело в том, что система самопроизвольно стремится к тому, чтобы ее энтропия увеличивалась. Если вы не совершаете над системой никакого насилия, скажем, не сжимаете газ, то тот будет расширяться без усилий извне, увеличивая свою энтропию. Система "хочет" оказаться в состоянии с энтропией побольше и этому хотению как бы соответствует "энтропийная сила". На самом деле никаких таких сил не существует, это просто физическое обобщение множества различных процессов. Под увеличением энтропии могут крыться совершенно разные причины, например, в случае расширения газа - хаотичное движение частиц, а в случае химической реакции - появление и исчезновение электронных уровней в молекуле продукта.

Причина появления таких фиктивных сил кроется в попытке смотреть на новые вещи под старым углом. Термодинамика пытается описывать микроскопические процессы посредством макроскопических величин, которые приписываются системе, например, энтропии и энергии Гиббса. В действительности, нет никакого божьего закона, что энтропия обязательно должна расти, а энергия Гиббса уменьшаться, иначе - запрет. Это просто наша абстракция и обобщение микроскопических процессов.

Что можно почитать на эту тему, чтобы понять лучше эти силы в стат.физике? (Можно и на английском)

Астрономия физика космология квантовая механика...  · 14 мая 2021
У энтропийной силы нет источника на атомарном уровне материи. Это тенденция перехода системы в более вероятные состояния с ростом энтропии. Современная наука характеризует энтропийное взаимодействие, как взаимное влияние... Читать далее