Nøkkelforskjellen mellom mikrotilstand og makrotilstand er at mikrotilstand refererer til den mikroskopiske konfigurasjonen av et termodynamisk system, mens makrotilstand refererer til de makroskopiske egenskapene til et termodynamisk system.
Mikrotilstand og makrotilstand er to former for kjemiske konsepter som brukes om termodynamiske systemer. Mikrotilstand av et termodynamisk system beskriver de mikroskopiske egenskapene til systemet mens makrotilstand beskriver de makroskopiske egenskapene. Vanligvis beregnes egenskapene til makrotilstand i gjennomsnitt over mange mikrotilstander.
Hva er Microstate?
Mikrotilstand er et begrep som beskriver de mikroskopiske egenskapene til et termodynamisk system. I klassisk termodynamikk beskriver den at termodynamiske systemer er makroskopiske systemer som inneholder makroskopiske egenskaper. Imidlertid er alle disse termodynamiske systemene bygd opp av atomer; derfor er det veldig viktig å forstå mikrotilstanden til systemet også, som spesifiserer kvantetilstanden til alle atomene i systemet.
Figur 01: Et termodynamisk system
For eksempel kan endringene i mikrotilstanden være så små som 1035 ganger enn en makrotilstand, men det er fortsatt endringer i denne skalaen som kanskje ikke har noen effekt på makrotilstand. En enkelt makrotilstand inneholder et veldig stort antall mikrotilstander. Derfor kan en makrotilstand inneholde flere forskjellige mikrotilstander. Med andre ord kan vi forutsi endringene i makrotilstanden til det termodynamiske systemet ved å beregne gjennomsnittet av endringene i mikrotilstander.
Hva er Macrostate?
Makrostat er begrepet som beskriver de makroskopiske egenskapene til et termodynamisk system. De mest målte makroskopiske egenskapene inkluderer temperatur, trykk, volum og tetthet. En makrotilstand er definitivt større enn en mikrotilstand. Som beskrevet ovenfor kan det hende at noen små endringer, som er store endringer i mikrotilstanden, ikke har en betydelig endring i makrotilstanden på grunn av denne størrelsesforskjellen. Derfor gir makrotilstander en grov måling av det termodynamiske systemet, i stedet for fullstendige detaljer med små svingninger.
Figur 01: Forholdet mellom mikrostat og makrostat ved å snu en mynt to ganger
Figur 1 indikerer forholdet mellom mikrotilstand og makrotilstand angående prosessen med å vende en mynt to ganger. H refererer til "hodet" og "T" refererer til halen på mynten. Alle mikrotilstander er like sannsynlige, men makrotilstand (H, T) er dobbelt så sannsynlig som makrotilstander (H, H) og (T, T).
Hva er forskjellen mellom mikrostat og makrostat?
Mikrotilstand og makrotilstand er to former for kjemiske konsepter som brukes om termodynamiske systemer. Hovedforskjellen mellom mikrotilstand og makrotilstand er at begrepet mikrotilstand refererer til den mikroskopiske konfigurasjonen av et termodynamisk system, mens makrotilstand refererer til de makroskopiske egenskapene til et termodynamisk system.
Vi kan dessuten forutsi endringene i makrotilstanden til det termodynamiske systemet ved å beregne gjennomsnittet av endringene til mikrotilstander. For eksempel kan endringene i mikrotilstanden være så små som 1035 ganger enn en makrotilstand, men det er fortsatt endringer i denne skalaen som kanskje ikke har noen effekt på makrotilstanden.
Den følgende tabellen oppsummerer forskjellen mellom mikrotilstand og makrotilstand.
Sammendrag – Microstate vs Macrostate
Mikrotilstand og makrotilstand er to former for kjemiske konsepter som brukes om termodynamiske systemer. Hovedforskjellen mellom mikrotilstand og makrotilstand er at begrepet mikrotilstand refererer til den mikroskopiske konfigurasjonen av et termodynamisk system, mens makrotilstand refererer til de makroskopiske egenskapene til et termodynamisk system.
