熱力學概率英文解釋翻譯、熱力學概率的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 thermodynamic probability

分詞翻譯：

熱力學的英語翻譯：

energetics; thermodynamics
【化】 thermodynamics

概率的英語翻譯：

probability
【化】 probability
【醫】 probability
【經】 probability

專業解析

熱力學概率（Thermodynamic Probability）是統計力學中的核心概念，指一個宏觀熱力學系統在特定平衡态下所對應的微觀狀态總數，通常用符號( Omega )表示。這一概念建立了宏觀物理量（如熵）與微觀粒子運動狀态之間的橋梁。

從定義來看，熱力學概率具有以下特性：

1. 宏觀與微觀的關聯：系統的宏觀性質（如溫度、壓強）由大量微觀粒子狀态決定，( Omega )值越大，系統在微觀層面的可能狀态越多。
2. 熵的統計解釋：根據玻爾茲曼公式( S = k_B ln Omega )，熵直接與熱力學概率的對數成正比，其中( k_B )為玻爾茲曼常數。
3. 不可逆過程的本質：熱力學第二定律指出，孤立系統的熵趨于增大，對應微觀狀态數( Omega )向更大值演化，解釋了自然過程的不可逆性。

權威學術來源如《熱力學與統計物理》（汪志誠著）指出，熱力學概率的數學表達需滿足系統宏觀約束條件（如能量、體積、粒子數守恒），其計算依賴于量子力學中的态密度理論。美國物理學會（APS）的期刊文獻進一步強調，該概念在相變研究和非平衡态統計中具有延伸應用價值。

網絡擴展解釋

熱力學概率（又稱熱力學幾率）是統計物理學中的核心概念，用于描述宏觀狀态下微觀狀态的可能數量。以下是詳細解釋：

1.基本定義

熱力學概率（記為$Omega$）指一個宏觀熱力學系統在特定宏觀條件下（如溫度、體積、粒子數固定）所對應的所有可能的微觀狀态的總數。例如，容器中的氣體分子分布在不同位置和能級的排列組合總數，即為該宏觀狀态的熱力學概率。

2.與熵的關系

根據玻爾茲曼熵公式： $$ S = k ln Omega $$

• $S$ 是系統的熵，表征混亂度；
• $k$ 為玻爾茲曼常數；
• $Omega$ 越大，熵越高，系統越傾向于向$Omega$增大的方向演化（如氣體擴散）。

3.熱力學概率的特性

• 非歸一化：不同于數學概率（取值範圍0~1），熱力學概率是微觀狀态的實際數量，通常是一個極大的數。
• 統計意義：系統自發趨向于$Omega$最大的宏觀狀态，即最概然分布。例如，氣體自由膨脹時，分子均勻分布的狀态$Omega$最大，因此不可逆。

4.與宏觀現象的聯繫

熱力學概率解釋了熱力學第二定律的微觀本質：

• 不可逆性：孤立系統中實際觀測到的宏觀狀态對應$Omega$最大的微觀狀态，其他狀态的$Omega$極小，幾乎不可能出現。
• 平衡态：當系統達到$Omega$最大值時，宏觀性質穩定，即處于熱力學平衡。

5.舉例說明

假設容器中有4個可區分的分子，初始時全部集中在左半部分：

• 初始狀态：微觀狀态數$Omega=1$（所有分子在左），對應低熵；
• 最終狀态：分子均勻分布時，$Omega=6$（組合數計算），對應高熵；
• 自發過程：系統從$Omega=1$向$Omega=6$演化，熵增加。

通過熱力學概率，統計物理學将宏觀熱力學現象與微觀粒子行為聯繫起來，揭示了熵的統計本質和不可逆性的起源。若需進一步探讨具體系統的$Omega$計算（如理想氣體），可提供更多背景信息。

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