Joillakin asioilla on yleinen varmuus, kuten kuolema, verotus, termodynamiikan toinen pääsääntö.Tämä artikkeli lähinnä fysiikan näkökulmasta kertomaan, miksi huonetta ei tarvitse siivota.
Vuonna 1824 ranskalainen fyysikko Nicolas Léonard Sadi Carnot ehdotti ensin termodynamiikan toista pääsääntöä, kun hän ajatteli höyrykoneiden toimintaa.Tähän päivään asti termodynamiikan toinen pääsääntö on edelleen voimassa ja siitä tulee muuttumaton tosiasia.Vaikka kuinka yrität, et pääse eroon sen horjumattoman johtopäätöksen hallinnasta, jonka mukaan entropia ei koskaan vähene eristetyissä järjestelmissä.
Kuinka monta ilmamolekyylien järjestelyä
Jos saat ilmalaatikon mittaamaan joitakin sen ominaisuuksia, ensimmäinen reaktiosi saattaa olla viivaimen ja lämpömittarin ottaminen esiin ja tallentaa tärkeitä tieteellisiltä kuultavia lukuja, kuten tilavuus, lämpötila tai paine.Loppujen lopuksi luvut, kuten lämpötila, paine ja tilavuus, antavat kaikki tiedot, joista todella välität, ja ne kertovat kaiken laatikon ilmasta.Joten se, miten ilmamolekyylit on järjestetty, ei ole tärkeää.Laatikon ilmamolekyylit on järjestetty monin eri tavoin, jotka kaikki voivat johtaa täsmälleen samaan paineeseen, lämpötilaan ja tilavuuteen.Tämä on entropian rooli.Ne, joita ei voida nähdä, voivat silti johtaa täsmälleen samoihin havaittaviin mittauksiin eri permutaatioilla, ja entropian käsite kuvaa täsmälleen erilaisten permutaatioiden määrää.
Kuinka entropia muuttuu ajan myötä
Miksi entropian arvo ei koskaan laske?Puhdistat lattian mopilla tai matolla, peset ikkunat pölypuhelimella ja ikkunanpesuaineella, peset ruokailuvälineet tiskiharjalla, peset wc-istuimen wc-harjalla ja peset vaatteet nukkatelalla ja mikrokuitupesuvaatteilla.Kaiken tämän jälkeen luulet, että huoneesi on tulossa erittäin siistiksi.Mutta kuinka kauan huoneesi voi pysyä sellaisena?Jonkin ajan kuluttua huomaat, että kaikki ponnistelusi ovat turhia.
Mutta miksi huoneesi ei voi pysyä siistinä muutaman seuraavan vuoden ajan?Tämä johtuu siitä, että niin kauan kuin yksi asia huoneessa muuttuu, koko huone ei ole enää siisti.Huomaat, että huone on paljon todennäköisemmin sotkuinen kuin siisti, koska on liian monia tapoja tehdä huoneesta sotkuinen.
Äärimmäisen vaativa entropia
Samoin et voi estää huoneen ilmamolekyylejä yhtäkkiä päättämästä liikkua yhdessä samaan suuntaan, tunkeutumasta nurkkaan ja tukehtumasta tyhjiöön.Mutta ilmamolekyylien liikettä ohjaavat lukemattomat satunnaiset törmäykset ja liikkeet, loputon molekyyliliike.Huoneessa on muutamia tapoja saada se puhtaaksi, ja on olemassa lukemattomia tapoja tehdä se sotkuiseksi.Erilaiset "sotkuiset" järjestelyt (kuten likaisten sukkien laittaminen sänkyyn tai lipastoon) voivat johtaa samoihin lämpötilan tai paineen mittauksiin.Entropia osoittaa, kuinka monella eri tavalla kaoottista huonetta voidaan järjestää uudelleen, kun samat mittaukset voidaan saada.
Postitusaika: 29.8.2020