Обозначим через распределение, не совпадающее в общем случае с распределением Гиббса.
.
Кроме того, внутренняя энергия, вычисленная с помощью одинакова (-неизменные).
.
В остальном -произвольная.
Обозначим через энтропии: , , и покажем, что . Т.е. энтропия, отвечающая каноническому распределению Гиббса, максимальна (равенство имеет место, если ).
Представим в виде:
,
где -произвольная (вспомогательная) функция, определяемая . При этом должно выполняться условие нормировки:
.
Найдем разность энтропий:
.
Второй и четвертый члены, содержащие Н, сокращаются (вследствие одинаковости U). Тогда получим:
(*)
Здесь использовано условие нормировки. Добавим к правой части (*) нулевой(опять из нормировки) член: .
Тогда получим
.
Первый множитель под интегралом положителен, т.к. это экспонента.
Но второй множитель так же положителен:. Легко показать, что он имеет минимум, равный нулю при .
Таким образом, получим: . Равенство имеет место, если .
Можно трактовать это и иначе: вместо можно выбрать , где - любой момент времени, отвечающий эволюции к равновесному состоянию. Тогда В замкнутой системе в ходе процесса эволюции к равновесному состоянию энтропия достигает максимального значения в равновесном состоянии. второй закон для необратимых процессов в замкнутой системе.
Как найти статистическая теория неравновесных процессов.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему