Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - VIII. Ljuset - Ljuset som energiform - Temperaturstrålningens spektrala fördelning
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
LJUSET SOM ENERGIFORM. TEMPERATURSTRÅLNING. 941
Vi veta, att entropien är ett till materians värmeinnehåll knutet, högst
betydelsefullt mått. Vi ha tidigare även kallat detta mått för värmets nyttovärde, dels därför
att det är avgörande för möjligheterna att tillgodogöra värmets energi och dels därför
att det beräknas för varje materialdel ur dess värmeinnehåll, nämligen genom att
dess värmemängd divideras med dess absoluta temperatur. Vi veta även, att vid varje
icke omvändbar värmeprocess värdet på materians entropi växer (se sid. 775).
För Boltzmann, vilken intensivt levat sig in i uppfattningen om värmet som en
molekylar rörelse, stod det klart, att alla värmeprocesser bestå däri, att molekylernas
rörelser och fördelning gå mot allt större och större sannolikhet. Exempelvis kan det
mycket väl tänkas som en möjlighet, att alla gasmolekyler ini ett kärl under sina
oregelbundna rörelser av en ren slump råka alla samtidigt röra sig åt samma håll, så att
gasen går och lägger sig i ett hörn av kärlet — men detta är i högsta grad osannolikt
och strider mot all erfarenhet. Den mänskliga erfarenheten är emellertid av statistisk
art och är baserad på vad som i allmänhet inträffar och vad som oftast
upprepats. Erfarenheten gäller således huvudsakligen de mest sannolika händelserna.
När därför en av fullständigt oregelbundna hastigheter och grupperingar betingad
process äger rum, och sådana äro ju enligt den mekaniska värmeteorien alla värmeprocesser,
måste de förlöpa så, att mindre sannolika tillstånd övergå i mera sannolika tillstånd.
Vid varje icke omvändbar termodynamisk process måste således tillståndets
sannolikhet växa. Men vid varje icke omvändbar termodynamisk process är det, som vi nyss
framhållit, också något annat som alltid växer, nämligen entropien.
Eftersom entropi och sannolikhet enligt vad vi nu sett samtidigt förändras vid de
termodynamiska processerna, så kan man vänta sig ett lagbundet samband mellan
dessa båda storheter. Boltzmann beräknade entropien för en enatomig gas och uttryckte
den därvid ingående gasenergien ävensom gastrycket och temperaturen i de för
molekylernas antal och hastighetsfördelning kännetecknande molekylarteoretiska
storheterna och kunde fastslå Boltzmanns entropilag:
Entropien för ett visst värmetillstånd mätes av
logaritmen för sannolikheten av detta tillstånd.
För att till fullo inse betydelsen av den Boltzmannska lagen bör man ha någon
föreställning om hur sannolikhet beräknas. Begreppet sannolikhet knöts ursprungligen
till hasardspel. Redan Galilei konstaterade, att man med tre tärningar oftare slår
sammanlagt 10 ögon än 9, och genom att undersöka de tre tärningarnas
kombinationsmöjligheter kunde han konstatera, att 10 ögon kunna erhållas på 27 olika sätt, medan 9 ögon
blott kunna erhållas på 25 olika sätt. Alla de kombinationer av olika ögonantal, som
kunna göras med tre tärningar, äro 63 = 216, så att 10 ögon erhållas i 27 fall på 216, me-
27
dan 9 ögon erhållas i 25 fall på 216. Man säger då, att sannolikheten av 10 ögon är ötf
25
och sannolikheten av 9 ögon är På ett fullständigt analogt sätt kan man beräkna
molekylernas hastighetsmöjligheter vid rörelsen i en gas och i siffror värdera
sannolikheten av ett visst gastillstånd. Det var detta Boltzmann gjorde, när han konstaterade
sin lag. Vid användandet av gängse absoluta enheter kan Boltzmanns lag skrivas
1
S = k log W eller • S = log W, varvid S betecknar entropien och W sannolikheten,
konstanten k kallas Boltzmanns konstant.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
