Up | 「温度」の定義 | 作成: 2022-06-27 更新: 2022-06-27 |
「わかりやすく」と言っても,方便の嘘をつくというのではなく,方法のエッセンスを書くということなので,ご心配無く。 温度を定義する相手は,
つぎのグラフをつくる:
対応:箱の左半分に白玉n個 → これの<場合の数> ただし,<場合の数>はとんでもなく大きくなるので,これの桁数に代える。 桁数を与える関数は,高校数学で勉強した log である:
このグラフは,つぎの形になる ( エントロピー弾性):
横軸の0は,「箱の左半分の白玉の数は0」。 「箱の左半分の白玉の数は0」の場合の数は,1。 そして,log(1) = 0。 グラフの頂点は:
対称は重複している格好なので,グラフの右半分をカットする: 統計力学は,このグラフの横軸,縦軸の数値を,つぎのように読む:
縦軸の数値は,「エントロピー」の数値 そしてここで「温度」の定義となるのだが,熱エネルギーに対するエントロピーの変化率 (グラフの接線の傾き) が「温度」と定義される。 こうして,つぎのようになる:
温度最高
温度最低 (ゼロ) 「温度」のこの定義は,つぎを意味する:
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