Sự khác biệt cơ bản giữa microstate và macrostate là microstate đề cập đến cấu hình vi mô của hệ thống nhiệt động lực học, trong khi macrostate đề cập đến các đặc tính vĩ mô của hệ thống nhiệt động lực học.
Microstate và macrostate là hai dạng khái niệm hóa học được sử dụng liên quan đến các hệ thống nhiệt động lực học. Trạng thái vi mô của một hệ thống nhiệt động lực học mô tả các thuộc tính vi mô của hệ thống trong khi trạng thái vĩ mô mô tả các đặc tính vĩ mô. Nói chung, các thuộc tính của macrostate được tính trung bình trên nhiều microstate.
Microstate là gì?
Microstate là một thuật ngữ mô tả các tính chất vi mô của một hệ nhiệt động lực học. Trong nhiệt động lực học cổ điển, nó mô tả rằng các hệ thống nhiệt động lực học là các hệ thống vĩ mô có chứa các đặc tính vĩ mô. Tuy nhiên, tất cả các hệ thống nhiệt động lực học này đều được tạo thành từ các nguyên tử; do đó, điều rất quan trọng là phải hiểu được trạng thái vi mô của hệ thống, trạng thái này xác định trạng thái lượng tử của tất cả các nguyên tử trong hệ thống.
Hình 01: Hệ thống nhiệt động lực học
Ví dụ: những thay đổi trong trạng thái vi mô có thể nhỏ hơn 1035lần so với trạng thái vĩ mô, nhưng vẫn có những thay đổi trong quy mô này có thể không ảnh hưởng đến macrostate. Một macrostate duy nhất chứa một số lượng rất lớn các microstate. Do đó, một macrostate có thể chứa nhiều microstate khác nhau. Nói cách khác, chúng ta có thể dự đoán những thay đổi trong trạng thái vĩ mô của hệ nhiệt động lực học thông qua tính trung bình những thay đổi của các trạng thái vi mô.
Macrostate là gì?
Macrostate là thuật ngữ mô tả các tính chất vĩ mô của hệ nhiệt động lực học. Các thuộc tính vĩ mô được đo phổ biến nhất bao gồm nhiệt độ, áp suất, thể tích và tỷ trọng. Một macrostate chắc chắn lớn hơn một microstate. Như đã mô tả ở trên, một số thay đổi nhỏ, là những thay đổi lớn trong trạng thái vi mô, có thể không có thay đổi đáng kể trong trạng thái vĩ mô do sự khác biệt về kích thước này. Do đó, macrostates đưa ra một phép đo sơ bộ về hệ thống nhiệt động lực học, thay vì các chi tiết hoàn chỉnh với những dao động nhẹ.
Hình 01: Mối quan hệ giữa Microstate và Macrostate trong việc lật một đồng xu hai lần
Hình 1 chỉ ra mối quan hệ giữa microstate và macrostate liên quan đến quá trình lật một đồng xu hai lần. H là “đầu” và “T” là đuôi của đồng xu. Tất cả các trạng thái vi mô đều có khả năng xảy ra như nhau, nhưng trạng thái vĩ mô (H, T) có khả năng xảy ra gấp đôi so với các trạng thái vi mô (H, H) và (T, T).
Sự khác biệt giữa Microstate và Macrostate là gì?
Microstate và macrostate là hai dạng khái niệm hóa học được sử dụng liên quan đến các hệ thống nhiệt động lực học. Sự khác biệt chính giữa microstate và macrostate là thuật ngữ microstate đề cập đến cấu hình vi mô của hệ thống nhiệt động lực học, trong khi macrostate đề cập đến các đặc tính vĩ mô của hệ thống nhiệt động lực học.
Hơn nữa, chúng ta có thể dự đoán những thay đổi trong trạng thái vĩ mô của hệ thống nhiệt động lực học thông qua tính trung bình những thay đổi của các trạng thái vi mô. Ví dụ: những thay đổi trong thẻ vi mô có thể nhỏ hơn 1035lần so với trạng thái vĩ mô, nhưng vẫn có những thay đổi trong quy mô này có thể không ảnh hưởng đến trạng thái vĩ mô.
Bảng sau đây tóm tắt sự khác biệt giữa microstate và macrostate.
Tóm tắt - Microstate vs Macrostate
Microstate và macrostate là hai dạng khái niệm hóa học được sử dụng liên quan đến các hệ thống nhiệt động lực học. Sự khác biệt chính giữa microstate và macrostate là thuật ngữ microstate đề cập đến cấu hình vi mô của hệ thống nhiệt động lực học, trong khi macrostate đề cập đến các đặc tính vĩ mô của hệ thống nhiệt động lực học.
