¿El postulado básico sobre el equilibrio viola el principio de energía mínima?

Question

Para simplificar, supongamos que el volumen V del sistema es su único parámetro externo relevante. Un sistema aislado de este tipo consiste de partículas en un volumen V determinado, la energía constante constante del sistema se sabe que se encuentra en un rango entre E y E + delta E. Las declaraciones de probabilidad se hacen entonces con referencia a un conjunto que que consiste en muchos sistemas de este tipo, todos ellos formados por este número N de partículas en este volumen V, y todos con su energía situada en el rango entre E y E + delta E. El postulado estadístico fundamental afirma que en una situación de equilibrio equilibrio, el sistema tiene la misma probabilidad de encontrarse en cualquiera de sus estados accesibles. accesibles.

Mi pregunta es si este postulado estadístico fundamental viola el principio de energía mínima, ya que asume que el caso de mayor energía tendrá la misma probabilidad de ocurrir que el caso de menor energía.

Answer 1

El postulado estadístico fundamental afirma que en una situación de equilibrio el sistema tiene la misma probabilidad de encontrarse en cualquiera de sus accesible estados.

El término accesible es importante. Los estados accesibles por el sistema son los que tienen las variables macroscópicas fijadas a los valores tomados en el equilibrio. Esto incluye la energía. Así que lo que esto dice es que todos los estados que tienen volumen $V$ número de partículas $N$ y energía $E$ son igualmente probables.

Answer 2

El principio de energía mínima es, de hecho, una consecuencia del postulado fundamental. El postulado fundamental puede reformularse como "la entropía se maximiza en el equilibrio". Para un sistema en contacto con un entorno, la entropía total del sistema más el entorno se maximiza cuando la energía interna del sistema se minimiza. Véase, por ejemplo aquí .