微态(microstate)和宏观(macrostate)的区别

微观状态与宏观状态的关键区别在于微观状态是指热力学系统的微观结构，而宏观状态是指热力学系统的宏观性质。

微观状态和宏观状态是两种形式的化学概念，用于热力学系统。热力学系统的微观状态描述了系统的微观性质，而宏观状态描述了系统的宏观性质。一般来说，宏观状态的性质在许多微观状态下是平均的。

什么是微观状态(microstate)？

微观状态是描述热力学系统微观性质的术语。在经典热力学中，它描述了热力学系统是包含宏观性质的宏观系统。然而，所有这些热力学系统都是由原子组成的，因此，了解系统的微观状态也非常重要，它规定了系统中所有原子的量子态。

图01：热力系统

例如，在微观状态下的变化可能是宏观状态的1035倍，但在这个尺度上仍然存在变化，在宏观状态下可能没有任何影响。一个宏状态包含大量的微观状态。因此，一个宏观状态可能包含几个不同的微观状态。换言之，我们可以通过平均微观状态的变化来预测热力学系统宏观状态的变化。

什么是宏观状态(macrostate)？

宏观是描述热力学系统宏观性质的术语。最常用的宏观性能包括温度、压力、体积和密度。宏观状态绝对大于微动。如上所述，由于这种大小差异，一些微小的变化，即微观状态的大变化，可能不会有很大的宏观变化。因此，宏观态给出了热力学系统的粗略测量，而不是完全的细节，而只是轻微的波动。

图01：两次抛硬币时微观状态和宏观状态之间的关系

图1显示了两次抛硬币过程中微观状态和宏观状态之间的关系。H是指“头”，“T”是指硬币的尾部。所有微观状态的概率相等，但宏观状态（H，T）的概率是宏观状态（H，H）和（T，T）的两倍。

微观状态(microstate)和宏观状态(macrostate)的区别

微观状态和宏观状态是两种形式的化学概念，用于热力学系统。微观状态与宏观状态的关键区别在于，微观状态一词是指热力学系统的微观结构，而宏观状态是指热力学系统的宏观性质。

此外，我们还可以通过平均微观状态的变化来预测热力学系统宏观状态的变化。例如，微观状态的变化可能是宏观状态的1035倍，但在这个尺度上仍然存在变化，可能对宏观状态没有影响。

下表总结了微动和宏态之间的区别。

微态(microstate)和宏观(macrostate)的区别

总结 - 微观状态(microstate) vs. 宏观状态(macrostate)

引用

1“微观状态和宏观状态。”理论物理学，曼彻斯特大学，可在这里查阅。“Microstate.”Microstate–概述| ScienceDirect Topics，可在此处获取。“微观状态（统计力学）。”维基百科，维基媒体基金会，2019年12月27日，可在这里查阅。
2“Microstate.”Microstate–概述|科学指导主题，
三。“微观状态（统计力学）。”维基百科，维基媒体基金会，2019年12月27日，