تفاوت اصلی بین ریز حالت و ماکرو حالت این است که ریز حالت به پیکربندی میکروسکوپی یک سیستم ترمودینامیکی اشاره دارد، در حالی که حالت ماکروسکوپی به خواص ماکروسکوپی یک سیستم ترمودینامیکی اشاره دارد.
Microstate و macrostate دو شکل از مفاهیم شیمیایی هستند که در مورد سیستم های ترمودینامیکی استفاده می شوند. ریز حالت یک سیستم ترمودینامیکی خواص میکروسکوپی سیستم را توصیف می کند در حالی که حالت ماکروسکوپی خواص ماکروسکوپی را توصیف می کند. به طور کلی، خواص ماکرو حالت ها در بسیاری از ریز حالت ها به طور میانگین محاسبه می شوند.
Microstate چیست؟
Microstate اصطلاحی است که خواص میکروسکوپی یک سیستم ترمودینامیکی را توصیف می کند.در ترمودینامیک کلاسیک، توضیح می‌دهد که سیستم‌های ترمودینامیکی، سیستم‌های ماکروسکوپی هستند که دارای خواص ماکروسکوپی هستند. با این حال، تمام این سیستم های ترمودینامیکی از اتم ها ساخته شده اند. بنابراین، درک ریز حالت سیستم نیز بسیار مهم است، که وضعیت کوانتومی همه اتم‌های سیستم را مشخص می‌کند.
شکل 01: یک سیستم ترمودینامیکی
برای مثال، تغییرات در ریزحالت می تواند به کوچکی 1035 برابر نسبت به یک ماکروحالت باشد، اما همچنان تغییراتی در این مقیاس وجود دارد که ممکن است تاثیری در کلان دولت یک ماکرو حالت منفرد حاوی تعداد بسیار زیادی ریزحالت است. بنابراین، یک درشت حالت ممکن است حاوی چندین ریز حالت مختلف باشد. به عبارت دیگر، ما می‌توانیم تغییرات ماکرو حالت سیستم ترمودینامیکی را از طریق میانگین‌گیری تغییرات ریزحالت‌ها پیش‌بینی کنیم.
Macrostate چیست؟
Macrostate اصطلاحی است که خواص ماکروسکوپی یک سیستم ترمودینامیکی را توصیف می کند. متداول ترین خواص ماکروسکوپی اندازه گیری شده شامل دما، فشار، حجم و چگالی است. یک کلان حالت قطعا بزرگتر از یک ریز حالت است. همانطور که در بالا توضیح داده شد، برخی تغییرات جزئی، که تغییرات بزرگ در ریز حالت هستند، ممکن است به دلیل این تفاوت اندازه، تغییر قابل توجهی در ماکرو حالت نداشته باشند. بنابراین، ماکروحالت‌ها به جای جزئیات کامل با نوسانات جزئی، اندازه‌گیری تقریبی از سیستم ترمودینامیکی را ارائه می‌دهند.
شکل 01: رابطه بین Microstate و Macrostate در چرخاندن یک سکه دو بار
شکل 1 رابطه بین ریز حالت و کلان را در مورد فرآیند دوبار چرخاندن یک سکه نشان می دهد. H به "سر" و "T" به دم سکه اشاره دارد. همه ریز حالت ها به یک اندازه محتمل هستند، اما درشت حالت (H, T) دو برابر درشت حالت ها (H, H) و (T, T) محتمل است.
تفاوت بین Microstate و Macrostate چیست؟
Microstate و macrostate دو شکل از مفاهیم شیمیایی هستند که در مورد سیستم های ترمودینامیکی استفاده می شوند. تفاوت اصلی بین ریز حالت و ماکرو حالت این است که اصطلاح ریز حالت به پیکربندی میکروسکوپی یک سیستم ترمودینامیکی اشاره دارد، در حالی که حالت ماکروسکوپی به خواص ماکروسکوپی یک سیستم ترمودینامیکی اشاره دارد.
علاوه بر این، می‌توانیم تغییرات در ماکرو حالت سیستم ترمودینامیکی را از طریق میانگین‌گیری تغییرات ریزحالت‌ها پیش‌بینی کنیم. به عنوان مثال، تغییرات در ریز حالت می تواند به کوچکی 1035 برابر نسبت به یک ماکروحالت باشد، اما همچنان تغییراتی در این مقیاس وجود دارد که ممکن است هیچ تاثیری بر روی حالت ماکروسافت نداشته باشد.
جدول زیر تفاوت بین ریز حالت و کلان را خلاصه می کند.
خلاصه - Microstate در مقابل Macrostate
Microstate و macrostate دو شکل از مفاهیم شیمیایی هستند که در مورد سیستم های ترمودینامیکی استفاده می شوند. تفاوت اصلی بین ریز حالت و ماکرو حالت این است که اصطلاح ریز حالت به پیکربندی میکروسکوپی یک سیستم ترمودینامیکی اشاره دارد، در حالی که حالت ماکروسکوپی به خواص ماکروسکوپی یک سیستم ترمودینامیکی اشاره دارد.
