Gleichverteilungs-Postulat

Simulation des Temperaturausgleichs im Modellsystem mit äquidistanten Energieniveaus

Es werden Simulationen zum Temperaturausgleich durchgeführt: Das Modellsystem mit äquidistanten Energieniveaus wird in zwei Teilsysteme zerlegt, die anfangs unterschiedliche Energie haben. Es entwickelt sich unter einer einfachen Dynamik, bei der zufällig zwei Moleküle ausgewählt werden, die ein Energiequant austauschen. Die Ergebnisse der Simulationen sollen die Konzepte illustrieren, mit denen die statistische Mechanik einen irreversiblen Vorgang beschreibt, der in der phänomenologischen Thermodynamik als Paradebeispiel für den zweiten Hauptsatz dient.

2. Hauptsatz der Thermodynamik Temperaturausgleich statistische Mechanik Entropiezunahme Mikrozustand Wärme Zufallsgenerator Entropie Makrozustand Boltzmann-Entropie Temperatur Thermodynamik Gleichverteilungs-Postulat

Einführung einer Dynamik für das Modellsystem mit äquidistanten Energieniveaus und Simulationen zur statistischen Interpretation des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik

Das Modellsystem mit äquidistanten Energieniveaus wird mit einer einfachen Dynamik ausgestattet, die es erlaubt Energie zwischen zwei Molekülen auszutauschen. Damit lässt sich beobachten, welche Folge von Zuständen das System einnimmt, wenn man es in einem unwahrscheinlichen Mikrozustand startet. Die vorgestellten Simulationen und ihre Auswertung liefern weitere Illustrationen der Konzepte der statistischen Mechanik: Mikro- und Makrozustände, statistische Interpretation des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik.

Entropie 2. Hauptsatz der Thermodynamik Makrozustand Boltzmann-Entropie statistische Mechanik Temperatur Mikrozustand Thermodynamik Boltzmann-Faktor Gleichverteilungs-Postulat Energiezustand

Einfache Simulationen zur Boltzmann-Entropie und zur statistischen Interpretation des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik

Die Konzepte Mikrozustand, Makrozustand, Gleichverteilungs-Postulat und Boltzmann-Entropie der statistischen Mechanik werden mit Hilfe einfacher Simulationen erläutert.

Entropie 2. Hauptsatz der Thermodynamik Makrozustand Multinomialkoeffizient Boltzmann-Entropie Stirling-Formel statistische Mechanik Mikrozustand Thermodynamik Gleichverteilungs-Postulat Zufallsgenerator