وصف الكيان أو الجملة Description of the system

للتعرف على الجملة يلزم اعطاء وصف دقيق لها ، وهناك طريقتان لوصف الجملة بالكامل هما :

الطريقة المجهرية (الميكروسكوبية ) microscopic

الطريقة الجهرية أو الكلية ( الماكروسكوبية ) macroscopic



ولتبيين المراد بهاتين الطريقتين دعنا نحاول وصف مادة متجانسة substance homogeneous ونقصد بالمادة المتجانسة كل مادة تتماثل أجزاؤها المحتلة من وجهة نظر كيميائية وفيزيائية مثل كمية من الماء أو مثل غاز الهيدروجين .



الوصف بالطريقة المجهرية : يمكن تصور المادة المتجانسة على أنها مكونة من عدد هائل من الدقائق أو الجسيمات (ذرات أو جزيئات) لها نفس الكتلة . لكي نعطي وصفاً كاملاً يلزم تحديد موقع وسرعة كل جسيمة . ففي الحداثيات الكارتزية مثلاً يلزم تحديد x , y , z لكل جسيمة وكذلك معرفة Vx ، Vy ، Vz لكل جسيمة . فإذا كانت المادة مكونة من N من الجسيمات ازم معرفة 6N من القيم لتحديد حالة الجملة . يعرف هذا الوصف بالوصف المجهري . وحيث أن الجسيمات قد تكون في حالة حركة دائبة فواضح أن هذا الوصف إنما يصف حالة المادة في لحظة من اللحظات فقط ، وفي لحظة تالية يلزم اعطاء وصف جديد وهكذا .

الوصف بالطريقة الجهرية أو الكلية : لوصف الجملة بهذه الطريقة يكفي معرفة بعض خواصها التي تقع تحت الحس المباشر مثل الكتلة M والضغط P والحجم V ودرجة الحرارة T ..... إلخ . يلاحظ أن هذه الخواص بجانب وقوعها تحت الحس المباشر فإنه يمكن من ناحية نظرية تعيينها من معرفة لحالة المادة المجهرية . فمثلاً الضغط ماهو إلا محصلة أو متوسط القوة التي تؤثر بها الجزيئات على وحدة المساحة عند اصطدامها بجدار الوعاء الحاوي للمادة وبتعبير آخر هي متوسط معدل التغير في زخم الجسيمات المصطدمة بوحدة المساحة . إن كل حالة لجملة أو كيان يمكن وصفها بكميات قابلة للقياس تسمى حالة عيانية أو جهرية macrostate .

مقارنة بين الطريقتين :

لطريقة الوسط المجهرية سلبيات منها :

1 – يفترض فيها المعرفة التامة بطبيعة المادة المدروسة مثل أن نفترض أن الجملة تتكون من جزيئات .

2 – يتطلب وصف الجملة معرفة عدد هائل (في الغالب) من القيم هي (6N)

3 – الكميات المطلوب معرفتها عند وصف الجملة مثل مكان الجزيئات وسرعتها لا يمكن قياسها بسهولة هذا إذا لم يكن مستحيلاً .

4 – أن الوصف فيما إذا أمكن الحصول عليه فهو حقيقي عند لحظة من اللحظات فقط .



أما ميزة هذه الطريقة فهي أنه لا يمكن الغوص والتعمق في وصف الكيان وتكوين تصور دقيق (جزيئي أو ذري) بدون هذه الطريقة .



أما ميزات الطريقة الجهرية فهي :

1 – لا يلزم افتراض أي شيء عن التركيب الدقيق لمادة الكيان .

2 – يكفي لوصف الكيان معرفة عدد قليل جداً من الكميات مقارنة بالطريقة المجهرية .

3 – أن الكميات المطلوبة للوصف مما يمكن قياسه بسهولة مثل الحجم والكتلة ودرجة الحرارة والضغط...الخ (M,V,P,T,….).



وإذا ما أمكن وصف الكيان بالطريقتين معاً فمن البديهي أن يتوجب الحصول على نفس النتيجة في كلا الحالتين.