Põhiline erinevus mikrooleku ja makrooleku vahel seisneb selles, et mikroolek viitab termodünaamilise süsteemi mikroskoopilisele konfiguratsioonile, samas kui makroolek viitab termodünaamilise süsteemi makroskoopilistele omadustele.
Mikrostaat ja makrostaat on kaks keemiliste mõistete vormi, mida kasutatakse termodünaamiliste süsteemide puhul. Termodünaamilise süsteemi mikroolek kirjeldab süsteemi mikroskoopilisi omadusi, makrostaat aga makroskoopilisi omadusi. Üldiselt keskmistatakse makrooleku omadused paljude mikroolekute kohta.
Mis on Microstate?
Mikrostaat on termin, mis kirjeldab termodünaamilise süsteemi mikroskoopilisi omadusi. Klassikalises termodünaamikas kirjeldab see, et termodünaamilised süsteemid on makroskoopilised süsteemid, mis sisaldavad makroskoopilisi omadusi. Kõik need termodünaamilised süsteemid koosnevad aga aatomitest; seetõttu on väga oluline mõista ka süsteemi mikroolekut, mis määrab kõigi süsteemi aatomite kvantoleku.
Joonis 01: Termodünaamiline süsteem
Näiteks võivad muutused mikroolekus olla nii väikesed kui 1035 korda kui makroolekus, kuid selles skaalas on siiski muudatusi, millel ei pruugi olla mingit mõju. makroriik. Üks makrostaat sisaldab väga suurt hulka mikroolekuid. Seetõttu võib üks makrostaat sisaldada mitut erinevat mikroolekut. Teisisõnu saame ennustada termodünaamilise süsteemi makrooleku muutusi mikroolekute muutuste keskmistamisega.
Mis on Macrostate?
Makrostaat on termin, mis kirjeldab termodünaamilise süsteemi makroskoopilisi omadusi. Kõige sagedamini mõõdetavad makroskoopilised omadused hõlmavad temperatuuri, rõhku, mahtu ja tihedust. Makroolek on kindlasti suurem kui mikroolek. Nagu ülalpool kirjeldatud, ei pruugi mõned väikesed muudatused, mis on suured muutused mikroolekus, selle suuruse erinevuse tõttu makroolekus märkimisväärselt muutuda. Seetõttu annavad makrostaadid termodünaamilise süsteemi umbkaudse mõõtmise, mitte täielike detailide ja kergete kõikumistega.
Joonis 01: Mikro- ja makroriigi suhe mündi kahekordsel viskamisel
Joonis 1 näitab seost mikrooleku ja makrooleku vahel seoses mündi kahekordse ümberviskamisega. H tähistab "pead" ja "T" tähistab mündi saba. Kõik mikroolekud on võrdselt tõenäolised, kuid makroolekud (H, T) on kaks korda tõenäolisemad kui makroolekud (H, H) ja (T, T).
Mis vahe on mikro- ja makroolekul?
Mikrostaat ja makrostaat on kaks keemiliste mõistete vormi, mida kasutatakse termodünaamiliste süsteemide puhul. Peamine erinevus mikrooleku ja makrooleku vahel on see, et termin mikroolek viitab termodünaamilise süsteemi mikroskoopilisele konfiguratsioonile, samas kui makrostaat viitab termodünaamilise süsteemi makroskoopilistele omadustele.
Lisaks saame prognoosida termodünaamilise süsteemi makrooleku muutusi mikroolekute muutuste keskmistamisega. Näiteks võivad muutused mikroolekus olla nii väikesed kui 1035 korda kui makroolekus, kuid sellel skaalal on siiski muudatusi, mis ei pruugi makroolekut mõjutada.
Järgmine tabel võtab kokku mikrooleku ja makrooleku erinevuse.
Kokkuvõte – Microstate vs Macrostate
Mikrostaat ja makrostaat on kaks keemiliste mõistete vormi, mida kasutatakse termodünaamiliste süsteemide puhul. Peamine erinevus mikrooleku ja makrooleku vahel on see, et termin mikroolek viitab termodünaamilise süsteemi mikroskoopilisele konfiguratsioonile, samas kui makrostaat viitab termodünaamilise süsteemi makroskoopilistele omadustele.
