[열역학] 11. Statistical Thermodynamics

통계열역학(Statistical Thermodynamics)은 시스템의 거시적인 특성(macroscopic properties)과 분자적인 특성(molecular properties)과의 연관성을 확립하기 위해 고안되었다. 이것은 확률론적 접근법을 사용하며, 평형 상태에 집중한다.

근본적인 질문은 아래와 같다. - 거시적 시스템을 구성하는 입자(원자/분자)의 에너지 상태는 무엇일까? - 거시적 제약을 만족시키기 위해 이러한 입자들이 평형 상태에서 어떻게 분포되어 있을까?

Coin-Tossing Experiment 통계열역학의 기본 개념을 동전 던지기 실험에 적용해보자. (동전은 구별할 수 있다고 가정한다.)

여기에서, Macrostate (or configuration)은 각 에너지 레벨에 있는 입자의 수로 지정된다. (위의 가정에서는 동전의 앞/뒷면의 숫자가 된다.)

Microstate는 각 에너지 상태의 입자의 수로 지정된다. 일반적으로 각 에너지 레벨에 대해 하나 이상의 에너지...