ギブズのパラドックス

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ギブズのパラドックスGibbs ParadoxGibbs' paradox または Gibbs's paradox)は、気体混合によるエントロピー変化に関するパラドックスである。

同じ圧力温度にある2種の気体の混合に伴うエントロピー変化は、 \Delta S=-n R (x_1 \log x_1 + x_2 \log x_2) となる。ここで、R気体定数nは気体1と気体2のモル数の和、x_1x_2はそれぞれ全体に占める気体1と気体2のモル分率であり、x_1+x_2=1である。

ここで、2種の気体が同一の場合、\Delta Sx_1の値に依らず、0となるはずであるが、上式はx_1=0もしくはx_2=0のときのみ0となる。これをギブズのパラドックスという。

統計力学においては、分子が同種か異種かにより状態数の数え方が異なるが、これによってパラドックスは解決できる。

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