Entropy - dan ... Il-kunċett ta 'entropija. entropy standard

Entropy - kelma li ħafna smajt, imma ftit jifhmu. U irridu nag rfu li qabel tmiem tirrealizza l-essenza ta 'dan il-fenomenu huwa verament diffiċli. Madankollu, dan m'għandux mbezza magħna. Ħafna minn dak madwarna, aħna, fil-fatt, tista 'tiġi spjegata biss superfiċjalment. U ma nkunux qed nitkellmu dwar il-perċezzjoni jew l-għarfien ta 'individwu partikolari. No Nitkellmu dwar it-totalità ta 'għarfien xjentifiku għad-dispożizzjoni tal-umanità.

nuqqasijiet serji jeżistu mhux biss fl-għarfien ta 'proporzjonijiet galattika, per eżempju, fi kwistjonijiet ta' toqob suwed u wormholes, iżda ta 'madwarna kontinwament. Per eżempju, xorta kontroversja dwar in-natura fiżika ta 'dawl ferm għaddejja. U li tista sort permezz tal-kunċett ta 'ħin? Kwistjonijiet bħal dawn - varjetà kbira. Iżda f'dan l-artikolu I ser tiddeskrivi entropy. Għal ħafna snin, xjentisti qed jitħabtu mal-kunċett ta ' "entropy". Kimika u l-fiżika jimxu id f'id fl-istudju ta 'din il-fenomenu misterjuża. Aħna se tipprova biex issir taf liema kienet saret magħrufa għal żmien tagħna.

Introduzzjoni tal-kunċett fl-akkademja

Il-kunċett ta entropija fil-ispeċjalisti ambjent introduċa matematiku Ġermaniż prominenti Rudolf Julius Emmanuel Clausius. F'termini sempliċi, il-xjenzat iddeċieda biex issir taf x'għandek tagħmel bl-enerġija. F'liema sens? Biex nispjegaw, ejja ma jirreferu għal diversi esperimenti u raġunament kumpless, matematika u jieħdu eżempju aktar familjari lilna mill-ħajja ta 'kuljum.

Inti trid tkun konxja li meta inti responsabbli, ngħidu aħna, batterija telefon ċellulari, l-ammont ta 'enerġija akkumulata fil-batteriji se jkun inqas attwalment riċevut mill-netwerk. Hemm ċertu telf. Fil-ħajja ta 'kuljum aħna użati biex dan. Imma l-fatt li dan it-telf jseħħu f'sistemi magħluqa oħra. Għal matematiċi, fiżiċi, din hija problema serja. L-istudju ta 'din il-kwistjoni u ħadmu Rudolf Clausius.

Bħala riżultat, huwa ppreżenta fatt prelyubopytny. Jekk aħna, għal darb'oħra, neħħi t-terminoloġija ikkumplikata, dan se jfisser li l-entropy - huwa d-differenza bejn l-ideal u l-proċess reali.

Immaġina li inti stess ħanut. U inti stajt ltqajna għat-twettiq ta '100-ispejjeż kilogramm grapefruit 10 MNT kull kg. Tqegħid marka fi 2 Tug fuq il-liri, inti se tikseb mill-bejgħ ta '1200 MNT se jagħti ammont ippreżenta lill-fornitur u tħalli lilek innifsek profitt ta' mitejn MNT.

Għalhekk, kien deskrizzjoni perfetta tal-proċess. U kull negozjant jaf, minn dak iż-żmien, ser ibiegħu bħala grejpfrut kollu, dawn se jkollhom ħin biex dry up bi 15 fil-mija. A 20 fil-mija u ma rot, u huma għandhom biss imħassra. Iżda dan huwa proċess reali.

Għalhekk, il-kunċett ta 'entropy, li wassal f'ambjent matematika, Rudolf Clausius, hija definita bħala r-relazzjoni ta' sistema li fiha ż-żieda entropy jiddependi fuq it-temperatura tas-sistema relattiv għall-valur ta 'żero assolut. Fil-fatt, dan juri l-valur tal-ħela ta 'enerġija (mitlufa).

L-indikatur ikejjel l-kaos

Minkejja dan, huwa possibbli li jaqsmu xi twemmin jargumentaw li entropy - miżura ta 'kaos. Dan huwa, jekk nieħdu bħala mudell ta 'sistemi magħluqa huma tipikament kamra istudent mhux imnaddaf fuq l-uniformijiet post se jkollhom biex tikkaratterizza xi entropy. Iżda importanza tagħha f'din is-sitwazzjoni huwa żgħir. Iżda jekk minbarra l-dispersjoni ġugarelli, iġibu popcorn mill-kċina (ovvjament, ta 'ħsara ftit) u jħallu mess fuq il-mejda l-kotba, il-entropy tas-sistema (u f'dan il-każ partikolari - il-kamra) se jiżdied sewwa.

kwistjoni kumplessa

Entropy kwistjoni - diffiċli ħafna biex jiddeskrivu l-proċess. Ħafna xjentisti matul l-aħħar seklu ikkontribwew għall-istudju tal-mekkaniżmu ta 'ħidma tiegħu. Barra minn hekk, il-kunċett ta 'entropija huwa użat mhux biss matematika u l-fiżika. Hija wkoll post ferm mistħoqqa fil-kimika. Xi nies tas-sengħa jużawha biex jispjegaw anki proċessi psikoloġiċi fir-relazzjonijiet umani. Ejjew tara d-differenza fil-kliem tat-tliet fiżiċi. Kull wieħed minnhom juri l entropy, min-naħa l-oħra, u l-kombinazzjoni tagħhom se tgħinna tiġbed stampa aktar koerenti.

Clausius approvazzjoni

Ma jistgħux-transizzjoni mis-sħana tal-ġisem minn korp temperatura aktar baxxa għal ogħla.

Ivverifika din postulate huwa sempliċi. Qatt m'int se tkun kapaċi li tisħon idejk kiesaħ, jiġifieri, puppy ftit iffriżat kif inti fosthom setgħu xtaqu biex tgħinu. Allura aħna għandna biex stick fil bosom tagħha, fejn it-temperatura hija ogħla milli hi bħalissa.

approvazzjoni Thomson

Ma jistax jipproċessa r-riżultat tagħha jkun kompletament il-ħidma minħabba l-sħana, meħuda minn wieħed mill-korpi.

U jekk inti pjuttost sempliċi, dan ifisser li huwa fiżikament impossibbli li jinbena magna mozzjoni perpetwu. Tħallix il-entropy ta 'sistema magħluqa.

Boltzmann Adozzjoni

Entropy ma tistax tonqos f'sistema magħluqa, jiġifieri, dawk li ma jirċievu recharge enerġija esterna.

Din il-formulazzjoni heżżet il-fidi ta 'ħafna partitarji tal-teorija ta' evoluzzjoni, u sfurzat biex jaħsbu serjament dwar il-preżenza ta 'l-univers Ħallieq intelliġenti. Għaliex?

Minħabba li l-nuqqas f'sistema magħluqa, entropy dejjem żidiet. Għalhekk, aggravati mill-kaos. Zoom jista 'jkun dovut għall-recharge enerġija esterna biss. U din il-liġi, aħna qed jesperjenza kuljum. Jekk inti ma tieħu kura tal-ġnien, id-dar, il-karozza, u l-bqija. E., Huma sempliċement se jkun ruined.

Fil megamasshtabah univers tagħna - huwa wkoll sistema magħluqa. U x-xjentisti kkonkludew li l-eżistenza stess tagħna għandhom jirriflettu l-fatt li x'imkien hemm dan il-poter recharge esterna. Għalhekk l-ebda sorpriża llum li astrophysicists jemmnu f'Alla.

vleġġa tal-ħin

illustrazzjoni Ieħor inġenjuża ħafna ta 'entropy jistax jiġi rappreżentat bħala l-vleġġa tal-ħin. Jiġifieri, il-entropy tindika f'liema direzzjoni se ċċaqlaq il-proċess fiżikament.

Tabilħaqq, huwa improbabbli li tisma 'l-ċaħda ta' l ġardinar, inti ser tistenna li ż-żona li għaliha kien responsabbli, ikun aktar preċiża u sew groomed. Biss l-oppost - jekk inti ma kiri impjegat ieħor, wara xi żmien, anke l-ġnien isbaħ jaslu għal Desolation.

Entropy fil-kimika

Fid-dixxiplina ta ' "Kimika" Entropy huwa indikatur importanti. F'xi każijiet, il-valur tagħha jaffettwa r-reazzjonijiet kimiċi.

Min ma bbenefikawx l-xena mill-film li fih il-karattri huma trasferiti b'mod preċiż mal-kontenitur tal nitroglycerin, u jibżgħu li tipprovoka tifqigħ ta 'moviment qawwi imprudenti? Kienet għajnuna viżwali għall-prinċipju tal-entropy fl kimika. Jekk figura tagħha laħqet punt kritiku, ikun ir-reazzjoni beda, li wassal għal splużjoni.

Il-disturb ordni

Ħafna drabi jargumentaw li entropy - hi x-xewqa għall-kaos. Attwalment il-kelma "entropy" tfisser tidwir jew rotazzjoni. Aħna diġà qal li tikkaratterizza l-azzjoni. Interessanti ħafna f'dan il-kuntest, il-entropy tal-gass. Ejja nippruvaw li wieħed jimmaġina kif dan jiġri.

Ħu sistema magħluqa li tikkonsisti f'żewġ kontenituri konnessi, kull wieħed minnhom huwa gass. Il-pressjoni fil-kontenituri sakemm kienu sewwa interkonnessi, kienet differenti. Immaġina dak li ġara fil-livell molekulari, meta dawn jiddaħħlu flimkien.

Il-folla ta 'molekuli huma taħt aktar pressjoni, huwa immedjatament ġrew biex aħwa tiegħu, li għexu sakemm pjuttost liberament. Għalhekk, huma żiedu l-pressjoni hemmhekk. Dan jista 'jitqabbel mal-mod kif il-titjir ilma fil-kamra tal-banju. Jgħaddu lejn naħa waħda, hi immedjatament ġummar għall-oħra. Bl-istess mod, molekula tagħna. U tagħna perfettament iżolati minn influwenza esterna, huma se timbotta s-sistema sakemm ma jistabbilixxu bilanċ eċċellenti fil-volum kollu. U mbagħad, meta madwar kull molekula se jkun eżattament l-istess spazju bħal l-ġirien u l-bqija. U se jkun l-ogħla entropy fil-kimika. Rotazzjonijiet u trasformazzjonijiet jieqfu.

entropy standard

Ix-xjentisti ma abbandunati tentattivi tagħhom biex jorganizzaw u jikklassifikaw anke mess. Minħabba li l-valur entropy huwa dipendenti fuq pluralità ta 'kondizzjonijiet relatati, it-terminu "entropy standard" ġiet introdotta. Il-valuri ta 'dawn l-istandards huma mqassra fit-tabella speċjali, sabiex inti tista' faċilment jwettaq kalkoli u ssolvi ħidmiet ta 'applikazzjoni differenti.

valuri awtomatiċi fil entropy istandard meta wieħed iqis kondizzjonijiet ta 'pressjoni ta' atmosfera wieħed u temperatura ta '25 grad Celsius. It-temperatura jżid ir-rata jiżdied ukoll.

Kodiċijiet u ciphers

Hemm ukoll entropy informazzjoni. Huwa maħsub biex jgħin fil encrypting-messaġġi kodifikati. Għal entropy informazzjoni - hija l-probabilità ta 'informazzjoni prevedibbiltà. U jekk F'termini sempliċi ħafna, huwa kemm huwa faċli se jkun li jitwaqqaf l-cipher interċettata.

Kif taħdem? Ewwel daqqa t'għajn, jidher li, mingħajr għalkemm kwalunkwe data sors biex jifhmu l-messaġġ kodifikat ma jista 'jkun. Iżda dan mhux veru. Hawnhekk tidħol fil-probabbiltà.

Immaġina paġna b'messaġġ encrypted. Inti taf li l-użu tal-lingwa Russa, iżda l-karattri huma kompletament familjari. Fejn tibda? Think: x'inhi l-probabbiltà li l-ittra se jiltaqa 'fuq din il-paġna hija "b"? U l-opportunità li stumble fuq l-ittra "o"? Sistema, inti tifhem. Kalkolu tal-karattri li huma l-aktar komuni (u inqas probabbli - huwa wkoll indikatur importanti), u mqabbla l-karatteristiċi partikolari tal-lingwa li fiha l-messaġġ kien miktub.

Barra minn hekk, hemm frekwenti, u f'xi lingwi u kombinazzjonijiet stabbli ta 'ittri. Dan l-għarfien huwa wkoll użat biex decrypt. Mill-mod, dan il-metodu huwa użat l-famuża storja Sherlock Holmes "Il Avventura ta 'l-Irġiel Dancing". Bl-istess mod li jiksru kodiċijiet fil-perjodu li jwassal għall-Tieni Gwerra Dinjija.

U l-entropy informazzjoni hija maħsuba biex iżżid l-affidabilità ta 'kodifikazzjoni. Minħabba l-formuli li ġejjin Matematika tista 'tanalizza u jtejbu l-għażliet shifrovschikami proposti.

Komunikazzjoni mal-materja skur

Teorija li qed jistenna biss li jiġu kkonfermati, kbir ħafna. Waħda minnhom jirrelata-fenomenu ta entropy ma 'relattivament riċentament skoprew kwistjoni dlam. Hija tgħid li l-enerġija mitlufa hija sempliċement kkonvertit-dlam. Astronomers jassumi li l-univers tagħna biss 4 fil-mija jaqgħu fuq materjal kif nafuh. U l-oħra 96 fil-mija huma impjegati mhux eżaminati fil-mument --dlam.

Tali titolu hija rċeviet minħabba l-fatt li hija ma jinteraġixxu ma 'radjazzjoni elettromanjetika u temetti dan (bħala kollha magħrufa sa dak iż-żmien l-oġġetti fl-univers). U għalhekk, f'dan l-istadju ta 'żvilupp ta' studju xjenza tal-materja skur u proprjetajiet tiegħu ma jkunx possibbli.