吉布士熵

在統計力學中，吉布士熵（英語：Gibbs entropy）是平衡態熱力學平衡下體系熵的通用表達式。

基本介紹

  • 中文名：吉布士熵
  • 外文名：Gibbs entropy
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簡介

在統計力學中，吉布士熵（英語：Gibbs entropy）是平衡態熱力學平衡下體系熵的通用表達式。如果體系有n個能級，占第i個能級的機率是
，體系的熵就是
其中
是波茲曼常數，這條公式叫吉布士熵公式。

統計力學

統計力學（Statistical mechanics）是一個以玻爾茲曼等人提出以最大熵度理論為基礎，藉由配分函式將有大量組成成分（通常為分子）系統中微觀物理狀態（例如：動能、勢能）與巨觀物理量統計規律 （例如：壓力、體積、溫度、熱力學函式、狀態方程等）連結起來的科學。如氣體分子系統中的壓力、體積、溫度。伊辛模型中磁性物質系統的總磁矩、相變溫度、和相變指數。
通常可分為平衡態統計力學，與非平衡態統計力學。其中以平衡態統計力學的成果較為完整，而非平衡態統計力學至今也在發展中。統計物理其中有許多理論影響著其他的學門，如資訊理論中的信息熵。化學中的化學反應、耗散結構。和發展中的經濟物理學這些學門當中都可看出統計力學研究線性與非線性等複雜系統中的成果。

熱力學平衡

熱力學平衡，簡稱熱平衡，指一個熱力學系統在沒有外界影響的條件下，系統各部分的巨觀屬性（如物質的量、能量、體積等）在長時間內不發生任何變化的狀態。
熱平衡是熱力學中的一個基本實驗定律，其重要意義在於它是科學定義溫度概念的基礎，是用溫度計測量溫度的依據。
在熱力學中，溫度、內能、熵是三個基本的狀態函式：
  1. 內能是由熱力學第一定律確定的；
  2. 熵是由熱力學第二定律確定的；
  3. 溫度是由熱平衡定律確定的。
所以熱平衡定律如第一、第二定律一樣也是熱力學中的基本實驗定律，其重要性不亞於熱力學第一、第二定律，但由於人們是在充分認識了熱力學第一、第二定律之後才看出此定律的重要性，故英國著名物理學家拉爾夫·福勒稱它為熱力學第零定律。

熵

化學及熱力學中所謂熵（英語：entropy），是一種測量在動力學方面不能做功的能量總數，也就是當總體的熵增加，其做功能力也下降，熵的量度正是能量退化的指標。熵亦被用於計算一個系統中的失序現象，也就是計算該系統混亂的程度。熵是一個描述系統狀態的函式，但是經常用熵的參考值和變化量進行分析比較，它在控制論、機率論、數論、天體物理、生命科學等領域都有重要套用，在不同的學科中也有引申出的更為具體的定義，是各領域十分重要的參量。

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