Entropia - l ... Conceptul de entropie. entropie standard

Entropia - un cuvânt pe care mulți au auzit, dar puțini înțeleg. Și trebuie să recunoaștem că, înainte de sfârșitul a realiza esența acestui fenomen este foarte dificil. Cu toate acestea, acest lucru nu ar trebui să ne sperie. O mare parte din ceea ce ne înconjoară, noi, de fapt, poate fi explicat doar superficial. Și noi nu vorbim despre percepția sau cunoașterea unui anumit individ. Nu. Noi vorbim despre totalitatea cunoștințelor științifice la dispoziția omenirii.

lacune grave există nu numai în cunoașterea de proporții galactice, de exemplu, în materie de gauri negre si gauri de vierme, dar care ne înconjoară în mod constant. De exemplu, încă controverse cu privire la natura fizică a luminii departe în curs de desfășurare. Și cine poate sorta prin conceptul de timp? Astfel de probleme - o varietate mare. Dar, în acest articol voi descrie entropie. Timp de mulți ani, oamenii de știință se luptă cu conceptul de „entropie“. Chimie și fizică merg mână în mână în studiul acestui fenomen misterios. Vom încerca să aflăm ce a devenit cunoscut la timpul nostru.

Introducerea conceptului în mediul academic

Conceptul de entropie în specialiștii de mediu a introdus un matematician german proeminent Rudolf Julius Emmanuel Clausius. În termeni simpli, omul de știință a decis să afle ce să facă cu energie. În ce sens? Pentru a ilustra, să nu se referă la numeroase experimente și raționamente complexe, matematică și să ia un exemplu mai familiar pentru noi din viața de zi cu zi.

Trebuie să fiți conștienți de faptul că, atunci când încărcați, să zicem, o baterie de telefon mobil, cantitatea de energie acumulată în bateriile vor fi mai puțin de fapt, a primit de la rețea. Există anumite pierderi. În viața de zi cu zi suntem obișnuiți. Dar faptul că aceste pierderi au loc în alte sisteme închise. Pentru matematicieni, fizicieni, aceasta este o problemă serioasă. Studiul acestei probleme și a lucrat Rudolf Clausius.

Ca urmare, el a adus de fapt prelyubopytny. Dacă noi, din nou, eliminați terminologia complicată, aceasta va însemna că entropia - este diferența dintre ideal și procesul real.

Imaginați-vă că dețineți un magazin. Și le-ați luat pentru realizarea de 100 de kilograme costuri de grapefruit 10 MNT pe kg. Punerea un semn în 2 Remorcher pe de lire sterline, veți obține din vânzarea de 1200 MNT va da suma postulat furnizorului și lăsați-vă un profit de două sute MNT.

Deci, a fost o descriere perfectă a procesului. Și orice comerciant știe, de această dată, va vinde ca un întreg grapefruit, ei vor avea timp să se usuce cu 15 la sută. Un 20 la suta si nu putrezesc, iar ei doar au scris off. Dar acesta este un proces real.

Deci, conceptul de entropie, care a inaugurat într-un mediu matematic, Rudolf Clausius, este definit ca relația dintre un sistem în care creșterea entropiei depinde de temperatura sistemului în raport cu valoarea de zero absolut. De fapt, se arată valoarea energiei reziduale (pierdute).

Indicatorul măsoară haosul

Totuși, este posibil de a împărtăși unele credințe susțin că entropia - o măsură de haos. Adică, dacă luăm ca model de sisteme închise sunt, de obicei camera de student nu este curățat pe uniformele la fața locului vor trebui să caracterizeze o anumită entropie. Dar importanța sa în această situație este mică. Dar, în cazul în care, în plus, să se împrăștie jucării, aduce floricele din bucătărie (desigur, un prejudiciu mic) și se lasă o mizerie pe masă toate manualele, entropia sistemului (și, în acest caz particular - cameră) va crește brusc.

Materie complexă

Entropia materie - foarte dificil de a descrie procesul. Mulți oameni de știință din ultimul secol au contribuit la studiul mecanismului activității sale. Mai mult decât atât, conceptul de entropie este folosit nu numai matematică și fizică. Ea este, de asemenea, un loc bine meritat în chimia. Unii meșteșugari folosesc pentru a explica chiar și procesele psihologice în relațiile umane. Să vedem diferența în formularea celor trei fizicieni. Fiecare dintre ele dezvăluie entropia, pe de altă parte, și combinarea lor ne va ajuta să-l atragă imagine mai coerentă.

Aprobarea Clausius

Nu se poate tranziția de la căldura corpului de la un organism de temperatură mai mică la un nivel superior.

Verificați dacă acest postulat este simplu. Tu nu va fi niciodată în stare să se încălzească mâinile reci, spun, catelus mic congelate cum s-ar fi dorit să-l ajute. Așa că trebuie să-l lipi în sânul ei, în cazul în care temperatura este mai mare decât este în prezent.

Aprobarea Thomson

Acesta nu poate procesa rezultatul care ar fi complet activitatea din cauza căldurii, luat de la unul dintre corpurile.

Iar dacă pur și simplu, înseamnă că este fizic imposibil de a construi o mașină de mișcare perpetuă. Nu permite entropia unui sistem închis.

Boltzmann Adoptare

Entropia nu poate scădea într-un sistem închis, adică, cei care nu primesc reîncărcare de energie externă.

Această formulare a zdruncinat credința multor susținători ai teoriei evoluției, și le-a forțat să se gândească serios despre prezența universului unui Creator inteligent. De ce?

Deoarece implicit într-un sistem închis, entropia crește mereu. Deci, exacerbate de haos. Zoom poate fi doar din cauza reîncărcare de energie externă. Și această lege, ne vedem în fiecare zi. Dacă nu avea grijă de grădină, casa, masina, și așa mai departe. E., Ei pur și simplu va fi distrus.

În megamasshtabah universul nostru - este, de asemenea, un sistem închis. Și oamenii de știință au ajuns la concluzia că existența noastră ar trebui să reflecte faptul că undeva există această putere reîncărcare externă. Prin urmare, nici o surpriză astăzi că astrofizicienii cred în Dumnezeu.

săgeată de timp

O altă ilustrare foarte ingenioasă a entropiei poate fi reprezentat ca săgeata de timp. Aceasta este, entropia indică direcția în care se va muta procesul fizic.

Într-adevăr, este puțin probabil să audă demiterea grădinar, vă va aștepta ca zona pentru care a fost responsabil, ar fi mai precise și bine îngrijit. Doar opusul - dacă nu angaja un alt angajat, după un anumit timp, chiar și cea mai frumoasă grădină vin la pustiirii.

Entropia în chimie

În disciplina „Chimia“ Entropia este un indicator important. În unele cazuri, valoarea ei afectează reacțiile chimice.

Cine nu a văzut scena din film în care personajele sunt transferate cu precizie la containerul de nitroglicerină, temându-se să provoace o explozie de mișcare bruscă nesăbuit? A fost un ajutor vizual la principiul entropiei în chimice. În cazul în care figura ei a ajuns la un punct critic, ar fi reacția a început, ceea ce a dus la o explozie.

Tulburare ordine

Cel mai adesea susțin că entropia - este dorința de a haos. De fapt, cuvântul „entropie“ înseamnă transformarea sau rotirea. Am spus deja că caracterizează acțiunea. Foarte interesant, în acest context, entropia gazului. Să încercăm să ne imaginăm cum se întâmplă.

Ia-un sistem închis format din două recipiente conectate, fiecare dintre acestea fiind de gaz. Presiunea în containerele până când au fost strâns legate între ele, a fost diferit. Imaginați-vă ce sa întâmplat la nivel molecular, atunci când sunt puse împreună.

Mulțimea de molecule sunt sub presiune mai mult, el s-au grabit imediat la frații săi, care au trăit până destul de liber. Astfel, acestea au crescut presiunea acolo. Acest lucru poate fi comparat cu modul în care stropi de apă în baie. A trecut pe la o parte, ea se grăbește imediat celeilalte. În mod similar, molecula noastră. Și nostru perfect izolat de influență externă, ei vor împinge sistemul, atâta timp cât nu pentru a stabili un echilibru excelent în întregul volum. Și apoi, când în jurul valorii de fiecare molecula va fi exact același spațiu ca și vecine și tot restul. Și va fi cea mai mare entropia în chimie. Rotații și transformări încetează.

entropie standard

Oamenii de știință nu au abandonat incercarile lor de a organiza și clasifica chiar mizerie. Deoarece valoarea entropiei depinde de o multitudine de afecțiuni înrudite, termenul „entropie standardul“ a fost introdus. Valorile acestor standarde sunt cuprinse într - un tabel special, astfel încât să puteți efectua cu ușurință calcule și de a rezolva diferite sarcini de aplicare.

Valorile implicite la entropie standard, luând în considerare condițiile de presiune de o atmosferă și o temperatură de 25 de grade Celsius. Pe măsură ce temperatura crește rata crește.

Coduri și Cifruri

Există, de asemenea, informații entropie. Acesta este conceput pentru a ajuta la criptarea mesajelor codificate. Pentru informații entropie - este probabilitatea de informații predictibilitate. Și dacă termeni foarte simplu, este cât de ușor va fi de a sparge cifrul interceptat.

Cum funcționează? La prima vedere, se pare că, fără însă nici o sursă de date pentru a înțelege mesajul codat nu poate fi. Dar acest lucru nu este adevărat. Aici vine în probabilitatea.

Imaginați-vă o pagină cu un mesaj criptat. Știi că folosirea limbii ruse, dar personajele sunt complet necunoscute. În cazul în care pentru a începe? Gândiți-vă: ce este probabilitatea ca scrisoarea se va întâlni pe această pagină este „b“? Și posibilitatea de a da peste litera „o“? Sistem, ați înțeles. Calculând caracterele care sunt cele mai comune (și cel mai puțin probabil - este, de asemenea, un indicator important), și în comparație cu particularitățile limbii în care mesajul a fost scris.

În plus, există frecvente, iar în unele limbi și combinații stabile de litere. Această cunoaștere este, de asemenea, utilizat pentru a decripta. Apropo, această metodă este folosită celebrul Sherlock Holmes poveste „Aventura Men Dancing“. În același mod de a sparge coduri în perioada premergătoare la al doilea război mondial.

Și entropia de informații este destinat să crească fiabilitatea de codificare. Datorită formulelor derivate matematică pot analiza și de a îmbunătăți opțiunile shifrovschikami propuse.

Comunicarea cu materia întunecată

Teoria care este doar așteaptă să fie confirmat, foarte mulți. Una dintre ele se referă fenomenul entropiei cu un relativ recent descoperit materia întunecată. Se spune că energia pierdută este pur și simplu transformată în întuneric. Astronomii presupun că universul nostru doar 4 la suta cad pe materia așa cum o știm. Și celelalte 96 la suta sunt angajate neexplorat în acest moment - întuneric.

Un astfel de titlu a primit datorită faptului că nu interacționează cu radiația electromagnetică și emite (ca toate cunoscute până la acel moment obiectele din univers). Și, prin urmare, în acest stadiu de dezvoltare a științei studiului materiei întunecate și proprietățile sale nu este posibil.