Nøgleforskellen mellem mikrotilstand og makrotilstand er, at mikrotilstand refererer til den mikroskopiske konfiguration af et termodynamisk system, hvorimod makrotilstand refererer til de makroskopiske egenskaber af et termodynamisk system.
Mikrotilstand og makrotilstand er to former for kemiske begreber, der bruges om termodynamiske systemer. Mikrotilstand af et termodynamisk system beskriver de mikroskopiske egenskaber af systemet, mens makrotilstand beskriver de makroskopiske egenskaber. Generelt beregnes gennemsnittet af egenskaberne for makrotilstand over mange mikrotilstande.
Hvad er Microstate?
Mikrotilstand er et udtryk, der beskriver et termodynamisk systems mikroskopiske egenskaber. I klassisk termodynamik beskriver det, at termodynamiske systemer er makroskopiske systemer, der indeholder makroskopiske egenskaber. Imidlertid er alle disse termodynamiske systemer opbygget af atomer; derfor er det meget vigtigt også at forstå systemets mikrotilstand, som specificerer kvantetilstanden for alle atomerne i systemet.
Figur 01: Et termodynamisk system
For eksempel kan ændringerne i mikrotilstanden være så små som 1035 gange end en makrotilstand, men der er stadig ændringer i denne skala, som muligvis ikke har nogen effekt på makrotilstand. En enkelt makrotilstand indeholder et meget stort antal mikrotilstande. Derfor kan en makrotilstand indeholde flere forskellige mikrotilstande. Med andre ord kan vi forudsige ændringerne i makrotilstanden i det termodynamiske system ved at beregne et gennemsnit af ændringerne af mikrotilstande.
Hvad er Macrostate?
Makrotilstand er det udtryk, der beskriver et termodynamisk systems makroskopiske egenskaber. De mest almindeligt målte makroskopiske egenskaber omfatter temperatur, tryk, volumen og tæthed. En makrotilstand er bestemt større end en mikrotilstand. Som beskrevet ovenfor har nogle små ændringer, som er store ændringer i mikrotilstanden, muligvis ikke en betydelig ændring i makrotilstanden på grund af denne størrelsesforskel. Derfor giver makrotilstande en grov måling af det termodynamiske system i stedet for komplette detaljer med små udsving.
Figur 01: Forholdet mellem mikrostat og makrostat ved at slå en mønt to gange
Figur 1 angiver forholdet mellem mikrotilstand og makrotilstand vedrørende processen med at vende en mønt to gange. H henviser til "hovedet" og "T" henviser til møntens hale. Alle mikrotilstande er lige sandsynlige, men makrotilstand (H, T) er dobbelt så sandsynlig som makrotilstande (H, H) og (T, T).
Hvad er forskellen mellem mikrostat og makrostat?
Mikrotilstand og makrotilstand er to former for kemiske begreber, der bruges om termodynamiske systemer. Den vigtigste forskel mellem mikrotilstand og makrotilstand er, at termen mikrotilstand refererer til den mikroskopiske konfiguration af et termodynamisk system, hvorimod makrotilstand refererer til de makroskopiske egenskaber af et termodynamisk system.
Desuden kan vi forudsige ændringerne i makrotilstanden i det termodynamiske system ved at beregne et gennemsnit af ændringerne af mikrotilstande. For eksempel kan ændringerne i mikrotilstanden være så små som 1035 gange end en makrotilstand, men der er stadig ændringer i denne skala, som muligvis ikke har nogen effekt på makrotilstanden.
Den følgende tabel opsummerer forskellen mellem mikrotilstand og makrotilstand.
Opsummering – Mikrostat vs makrostat
Mikrotilstand og makrotilstand er to former for kemiske begreber, der bruges om termodynamiske systemer. Den vigtigste forskel mellem mikrotilstand og makrotilstand er, at termen mikrotilstand refererer til den mikroskopiske konfiguration af et termodynamisk system, hvorimod makrotilstand refererer til de makroskopiske egenskaber af et termodynamisk system.
