[Termodinâmica] Cap.5.06 - A interação térmica e o princípio fundamental da Termoestatística.

[Música] [Música] então o que eu quero estudar o que eu quero fazer é essa nesse ponto é construir elementos que lhe permitam entender porque o fluxo porque acontece fluxo de energia entre dois sistemas postas em contato quando suas temperaturas são diferentes e por que é que esse processo é um processo que isto é porque a energia sempre vai fluir daquele sistema temperatura mais alta para de temperatura mais baixa e por que esse processo não pode acontecer o contrário esta é a finalidade do que eu vou fazer agora eu vou em primeiro lugar botar dois olhos

dos jeans tem dentro de uma de uma de um ambiente completamente isolado do mês anterior eu vou botar aqui um só de astro caracterizado por um seu povo seu macaco estado.na do b pnb eles podem trocar energia entre eles mas eles não podem trocar energia com a nasa vai haver aqui para lá ou para cá e eu vou começar a análise num caso muito difícil com o sistema bem simples eu vou considerar que os dois só sejam iguais e compostas apenas por 3 a 2 a energia total lembre que a energia aqui da all stars

especificada por aquele número inteiro que isolando esse conjunto do meio ambiente a energia total de fora eu já comentei agora essa interação seja existe de energia que seja pequena o suficiente a redistribuição interna da energia entre os osciladores que fazem parte de cada sistema aconteça de forma mais rápida do que o fluxo de energia entre um sistema em outro quero dizer o fluxo de energia e um sistema de outro lento com que a outro bebê e de repente um da humanidade o outro vai passar um tempão sem que haja nova troca de energias essa unidade

que foi de um para o outro vai provocar um reagrupamento das energias dos doadores individuais aqui e ali isso acontece mais rápido depois que isso aconteceu há aí acontece mais uma passagem de 1 e assim por diante então nós temos duas escalas de tempo associadas a situação que estou escrevendo uma escala mais rápida que está associado à redistribuição interna da energia dentro de cada sócio diante tem entre os seus dedos senadores e uma escala lenta que está associado à transferência de energia de um solo para o outro e agora vou fazer o seguinte pra esse

exemplo simples aqui eu vou especificar um macro estado dizendo quantas dessas seis unidades de energia estão com cada um dos sistemas dizer quantos têm não é porque como a energia conservada automaticamente eu sei quanto o estado tem outro e para cada um desses macro estados portanto tão má que o estado vai ser especificado dizendo quanto energia tem por exemplo no ar é pra cada um deles marcos estados eu vou determinar a sua multiplicidade quantos negros estados possíveis tem como montar uma tabelinha que é assim aqui eu vou botar ganhar aqui eu vou botar o ômega

que a multiplicidade associada a distribuição dessas que a unidade de energia e 13m aos senadores que formam a aqui o qb aqui a multiplicidade associado a este valor de qb a multiplicidade total porque veja para cada maneira que eu tenho de distribuir que a unidade de energia dentro do sol e do ar eu tenho o meu hd maneira de distribuir essas que b a unidade um deles portanto o ômega total vai ser lá eu sei calcular obrigar sei calcular o bebê aqui está vamos ver quais são os marcos estados possíveis eu posso ter zero de

idade de energia no ar então eu tenho que ter certeza de qual é a multiplicidade associado a esse estado sem fazer contas porque você não tem nenhuma energia só tem uma maneira de deter essa distribuição saque um de qualquer maneira eu posso distribuir as três unidades de energia entre os três componentes do sólido de 366 mais 39 - 18 fatorial de 8 / fatorial de 268 material de 6 a 8 17 56 / fatorial de 2 qe2 28 eu tenho 28 maneiras diferentes de distribuir a energia de tal maneira que nada esteja no ar e

que toda ela esteja no b você já viu como é que eu vou completar esse quadro eu vou colocar aqui mais alguns elementos o próximo que tiver um fórmula se tem uma energia para botar o primeiro segundo terceiro só tem essas três aqui eu tenho cinco ali fusa se a fórmula da 21 o resultado é 63 para a multiplicidade do total como os dois sólidos são iguais então você já viu imediatamente essa tabela vai ter uma simetria na verdade porque a linha correspondente ao que é igual a zero que bem com a ses vai ser

igualzinha a linha que tem que a igual a 6 e quebrou a 0 e assim sucessivamente só completar um pedaço dessa tabela o resto é imediato a quantidade total de micro estados possíveis nessa escala de tempo mais longa que eu mencionei antes é a soma de todos e isso é fácil de fazer conta também então veja cada um desses macro estados que representa uma maneira possível de distribuir as seis unidades de energia entre os dois óbitos está associado à multiplicidade diferente e portanto ao número de micro estado diferente claro aqui que o estado de maior

multiplicidade significa uma distribuição isonômica de energia 3 a 1 cada um deles tem três senadores ou não é difícil da gente compreender aqui o mapa gostado que tem maior multiplicidade mais exatamente aquele que distribui a energia igualmente entre os dois e esse é o momento no qual eu vou denunciar pra você a hipótese de fundamental desta matemática que estou fazendo aqui perdão da física que se apoia nessa matemática a hipótese é fundamental da mecânica estatística o que é a seguinte em uma escala de tempo arbitrariamente grande todos os micro estados são igualmente aprovadas não há

nenhuma preferência entre um de qualquer desses 462.000 estados todos os micro estados que satisfazem a um vínculo comum e um veículo comum aqui é ter a energia igual são igualmente aprovados portanto veja que o estado que distribui a energia e no uniformemente entre os dois sólidos por ter a maior multiplicidade é também o mais provável e ao contrário os estados que distribui de maneira mais desigual a energia entre os dois são os menos prováveis o que interessa aqui na verdade a relação entre as multiplicidades desses dois estados por exemplo esse aqui tem uma diversidade quase

quatro vezes maior portanto ele é quase quatro vezes mais provável do que este o que significa que esse processo gostoso todas as unidades de energia e b e espero tempo suficiente como todos os bichos estados são igualmente prováveis suficientes e eu vou encontrar com muito mais probabilidade com muito maior probabilidade a distribuição de energia associada a essa região do que a região anterior dizer que eu tenho toda a energia e b é uma maneira indireta de dizer que o bb tem uma temperatura maior que a que eu deixo os dois interagirem tempo suficiente o fato

dos micro estados serem todos igualmente prováveis vai espontaneamente levar o sistema para essa região na qual a distribuição de energia é mais uniforme e portanto as temperaturas também são parecidas claro estou fazendo isso com um sistema extremamente pequeno um sistema composto por 31 senadores em cada em cada um dos olhos nós vamos ver o que acontece quando o aumento esse número os macro estados não são igualmente prováveis a probabilidade de cada macro estado é proporcional à sua multiplicidade portanto esse estado é mais provável que esse que por sua vez é mais provável que este por

sua vez mais provável que isso veja que de certa forma o que nós vamos já a conclusão que nós vamos chegar daqui a poucos é que a transferência de energia por causa da diferença de temperatura vou tentar evitar a palavra calor só para te mostrar que ela não é necessária esse tipo de transferência ela vai ocorrer preferencialmente do objeto temperatura maior temperatura menor mas vocês para sistemas pequenos não é impossível que ocorra no rosto na verdade o fluxo de calor da temperatura mais alta temperatura mais baixa é um fenômeno probabilístico e é isso que nós

vamos mostrar ao longo desse capítulo a mencionar mais uma coisa é que uma outra hipótese que eu vou eu estou fazendo aqui na verdade se eu posso passar de um estado para o outro então eu posso passar do outro um isto é ter um sistema de um certo micro estado dentro que é um encostado é dizer quantas e quantas energia têm cada um dos senadores de cada um dos olhos a transferência de energia entre os osciladores portanto eu passo de um estado para o outro como todos os do estado são igualmente prováveis ou melhor além

de todos me custado ser igualmente prováveis a probabilidade que eu tenho de passar de um de gostar do x com um gostoso y é igual a qualidade que eu tenho de passar do estado y do xixi nós temos reversibilidade microscópica a isto chama se o princípio do balanço detalhado nós temos o postulado fundamental da mecânica quântica e o balanço detalhado as bases sobre as quais eu vou apoiar a introdução ou ou a derivação digamos assim da de uma versão da segunda lei da termodinâmica [Música] [Música]