Связь энтропии с термодинамической вероятностью

Термодинамической вероятностью W какого-либо состояния называют число микросостояний, с помощью которых может быть осуществлено данное макросостояние. Каждое термодинамическое состояние можно рассматривать как с макроскопической, так и с микроскопической точек зрения.

Все доступные микросостояния равновероятны за длительный период времени – эргодическая гипотеза.

Энтропия связана с термодинамической вероятностью соотношением , где k – постоянная Больцмана. Таким образом, энтропия – скалярная физическая величина, характеризующая макросостояние термодинамической системы, и численно равная постоянной Больцмана, умноженной на натуральный логарифм термодинамической вероятности этого состояния.

Основное неравенство термодинамики:

.

(11.19)

В этом выражении знак равенства соответствует равновесным термодинамическим процессам, а знак неравенства - неравновесным.

Основное уравнение термодинамики равновесных (обратимых) процессов:

,

(11.20)