2,0). Lembre-se que a entropia é definida por s = ln g ( U ), pelo que esta conclusão leva à lei do aumento de entropia s final³s < sub> inicial (4.3) Suponha que d U é a incerteza em U . Podemos olhar para a densidade de estados em um determinado sistema. Vamos D ( U ) o número de estados por intervalo de unidade de energia. Então g ( U ) = D ( U ) d U e s ( U ) = ln D ( U ) + ln d U Em muitos casos, nós achamos que o número total de membros é proporcional à 2 N. Se o número total de estados é de ordem N vezes alguma energia da partícula média, D, então. Para este caso, vemos que s ( U ) = N ln (2) - ln ( N) - ln (D ) + ln (d U ) Na maioria dos outros casos, verificamos que o número total de estados em um sistema é proporcional ao U N d U . Assim, a entropia pode ser escrita como s ( U ) = N ln ( U ) + ln (d U ) (4.4) , a incerteza em U será inferior a 1. Assim, vemos que em ambos os casos, o primeiro termo, N ln ( U ) ou N ln (2), vai dominar a entropia. Agora estamos prontos para definir as três leis da termodinâmica: Zeroth lei Se A está em equilíbrio térmico com o B e B é em equilíbrio térmico com o C , em seguida, A está em equilíbrio térmico com o C . Isto torna-se óbvio, olhando para ela matematicamente: Primeiro lei O calor é uma forma de energia. Isto é simplesmente uma declaração de conservação de energia . Segundo a lei Se um sistema fechado é em uma configuração que não é a configuração de equilíbrio, a consequência mais provável será que a entropia do sistema irá aumentar monotonicamente em instantes sucessivos de tempo. Outra formulação desta lei é a formulação de Kelvin-Planck clássica "É impossível para que ocorra qualquer processo cíclico, cujo único efeito é a extração de calor a partir de um reservatório e o desempenho de uma quantidade igual de trabalho. " Terceira lei A entropia de um sistema se aproxima de um valor constante como a temperatura se
As Três Leis da Termodinâmica
Boltzmann Distribuição de térmica Física Lecture Notes