Nyckelskillnaden mellan mikrotillstånd och makrotillstånd är att mikrotillstånd hänvisar till den mikroskopiska konfigurationen av ett termodynamiskt system, medan makrotillstånd hänvisar till de makroskopiska egenskaperna hos ett termodynamiskt system.
Mikrotillstånd och makrotillstånd är två former av kemiska begrepp som används för termodynamiska system. Mikrotillstånd i ett termodynamiskt system beskriver de mikroskopiska egenskaperna hos systemet medan makrotillstånd beskriver de makroskopiska egenskaperna. I allmänhet beräknas egenskaperna för makrotillstånd över många mikrotillstånd.
Vad är Microstate?
Microstate är en term som beskriver de mikroskopiska egenskaperna hos ett termodynamiskt system. Inom klassisk termodynamik beskriver den att termodynamiska system är makroskopiska system som innehåller makroskopiska egenskaper. Men alla dessa termodynamiska system är uppbyggda av atomer; därför är det mycket viktigt att förstå systemets mikrotillstånd också, som specificerar kvanttillståndet för alla atomer i systemet.
Figur 01: Ett termodynamiskt system
Till exempel kan förändringarna i mikrotillståndet vara så små som 1035 gånger än ett makrotillstånd, men det finns fortfarande förändringar i denna skala som kanske inte har någon effekt på makrotillstånd. Ett enda makrotillstånd innehåller ett mycket stort antal mikrotillstånd. Därför kan en makrotillstånd innehålla flera olika mikrotillstånd. Med andra ord kan vi förutsäga förändringarna i makrotillståndet i det termodynamiska systemet genom att beräkna medelvärdet av förändringarna av mikrotillstånd.
Vad är Macrostate?
Macrostate är termen som beskriver de makroskopiska egenskaperna hos ett termodynamiskt system. De vanligast uppmätta makroskopiska egenskaperna inkluderar temperatur, tryck, volym och densitet. Ett makrotillstånd är definitivt större än ett mikrotillstånd. Som beskrivits ovan kanske vissa små förändringar, som är stora förändringar i mikrotillståndet, inte har en avsevärd förändring i makrotillståndet på grund av denna storleksskillnad. Därför ger makrotillstånd ett grovt mått på det termodynamiska systemet, istället för fullständiga detaljer med små fluktuationer.
Figur 01: Förhållandet mellan mikrostat och makrostat när man slår ett mynt två gånger
Figur 1 visar förhållandet mellan mikrotillstånd och makrotillstånd angående processen att vända ett mynt två gånger. H hänvisar till "huvudet" och "T" hänvisar till myntets svans. Alla mikrotillstånd är lika sannolika, men makrotillstånd (H, T) är dubbelt så sannolikt som makrotillstånd (H, H) och (T, T).
Vad är skillnaden mellan mikrostat och makrostat?
Mikrotillstånd och makrotillstånd är två former av kemiska begrepp som används för termodynamiska system. Den viktigaste skillnaden mellan mikrotillstånd och makrotillstånd är att termen mikrotillstånd hänvisar till den mikroskopiska konfigurationen av ett termodynamiskt system, medan makrotillstånd hänvisar till de makroskopiska egenskaperna hos ett termodynamiskt system.
Dessutom kan vi förutsäga förändringarna i makrotillståndet i det termodynamiska systemet genom att beräkna ett medelvärde av förändringarna av mikrotillstånd. Till exempel kan förändringarna i mikrotillståndet vara så små som 1035 gånger än ett makrotillstånd, men det finns fortfarande förändringar i denna skala som kanske inte har någon effekt på makrotillståndet.
Följande tabell sammanfattar skillnaden mellan mikrotillstånd och makrotillstånd.
Sammanfattning – Microstate vs Macrostate
Mikrotillstånd och makrotillstånd är två former av kemiska begrepp som används för termodynamiska system. Den viktigaste skillnaden mellan mikrotillstånd och makrotillstånd är att termen mikrotillstånd hänvisar till den mikroskopiska konfigurationen av ett termodynamiskt system, medan makrotillstånd hänvisar till de makroskopiska egenskaperna hos ett termodynamiskt system.
