Номер 1, страница 195 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Молекулярная физика. Глава 7. Методы изучения тепловых явлений. Температура. Параграф 34. Статистический метод описания теплового движения. Задания и упражнения - номер 1, страница 195.

Условие.

1. Вероятность распределения трёх молекул идеального газа между двумя частями сосуда равна 0,125. Определите число микросостояний, которыми реализуется это макросостояние.

Решение.

Дано:

Число молекул идеального газа, $N = 3$

Число частей сосуда, $m = 2$

Вероятность распределения (макросостояния), $P = 0,125$

Найти:

Число микросостояний, $\Omega$ - ?

Решение:

Микросостояние системы определяется положением каждой отдельной молекулы. Поскольку каждая из трёх молекул может находиться в любой из двух частей сосуда, общее число возможных микросостояний для данной системы можно рассчитать по формуле:

$\Omega_{общ} = m^N$

Подставив наши значения, получаем:

$\Omega_{общ} = 2^3 = 8$

Вероятность макросостояния ($\text{P}$) — это отношение числа микросостояний, которыми реализуется данное макросостояние ($\Omega$), к общему числу возможных микросостояний ($\Omega_{общ}$), при условии их равновероятности.

$P = \frac{\Omega}{\Omega_{общ}}$

Из этой формулы мы можем выразить искомое число микросостояний $\Omega$:

$\Omega = P \cdot \Omega_{общ}$

Теперь подставим известные из условия задачи значения:

$\Omega = 0,125 \cdot 8 = 1$

Таким образом, данное макросостояние реализуется только одним микросостоянием. Это соответствует случаю, когда все три молекулы находятся либо в первой, либо во второй части сосуда.

Ответ: число микросостояний равно 1.