§ З Распределение шести частиц по трём частям сосуда
Найдите полное число микросостояний при распределении шести частиц по трём одинаковым частям сосуда, не разделённым перегородками. Какую часть времени шесть частиц будут равномерно распределены по объёму, т. е. реализуется микросостояние <2 | 2 | 2>?
Решение
Дано:
Решение:
- Каждая частица независимо от остальных может оказаться в любой из трёх частей — три варианта. Как в §
для двух половин ( ), здесь полное число микросостояний равно :
- Макросостояние <
| | >: в каждой части по две частицы. Число способов его реализации находим так же, как в § : полное число перестановок нужно уменьшить в , , раз, так как порядок частиц внутри каждой части не важен:
- Время пребывания в макросостоянии пропорционально числу его микросостояний (все микросостояния равновероятны). Искомая часть времени:
Итак, равномерное распределение по трём частям наблюдается примерно в
Ответ
Всего
Помогло?
