Entropia - ... El concepte d'entropia. entropia estàndard

Entropia - una paraula que molts han sentit a parlar, però pocs entenen. I cal reconèixer que abans de donar compte al final l'essència d'aquest fenomen és molt difícil. No obstant això, això no ha d'espantar. Gran part del que ens envolta, que, de fet, es pot explicar només superficialment. I no estem parlant de la percepció o el coneixement d'un individu en particular. No. Parlem de la totalitat dels coneixements científics a disposició de la humanitat.

existeixen llacunes greus no només en el coneixement de proporcions galàctiques, per exemple, en matèria de forats negres i forats de cuc, però que ens envolta constantment. Per exemple, manté la controvèrsia sobre la naturalesa física de la llum ara en marxa. I qui pot ordenar a través del concepte de temps? Aquestes qüestions - una gran varietat. Però en aquest article vaig a descriure l'entropia. Durant molts anys, els científics estan lluitant amb el concepte de "entropia". Química i física van de la mà en l'estudi d'aquest fenomen misteriós. Anem a tractar d'esbrinar el que havia donat a conèixer al nostre temps.

Introducció del concepte en el món acadèmic

El concepte d'entropia en els especialistes en medi ambient va introduir un destacat matemàtic alemany Rudolf Julius Emmanuel Clausius. En termes simples, el científic va decidir esbrinar què fer amb l'energia. En quin sentit? Per il·lustrar això, no hi ha que es refereixen a nombrosos experiments i el raonament complex, matemàtiques i prendre un exemple més familiar de la vida quotidiana.

Vostè ha de ser conscient que quan es carrega, per exemple, una bateria de telèfon mòbil, la quantitat d'energia acumulada a les bateries serà menys efectivament rebuda de la xarxa. Hi ha certes pèrdues. En la vida quotidiana estem acostumats a ella. Però el fet que aquestes pèrdues es produeixen en altres sistemes tancats. Per als matemàtics, físics, això és un problema greu. L'estudi d'aquest problema i va treballar Rudolf Clausius.

Com a resultat d'això, es va dur prelyubopytny fet. Si nosaltres, de nou, retiri la terminologia complicada, significarà que l'entropia - és la diferència entre l'ideal i el procés real.

Imagini que vostè és propietari d'una botiga. I vostè té per a la realització de 100 quilograms costos d'aranja 10 MNT per kg. Posar una marca en 2 Tire de les lliures, que s'obté de la venda de 1.200 MNT donarà quantitat postulada al proveïdor i deixar a si mateix un benefici de dues-centes MNT.

Per tant, era una perfecta descripció del procés. I qualsevol venedor sap, en aquest moment, es vendrà com una toronja sencera, tindran temps per assecar-se fins a un 15 per cent. Un 20 per cent i fa Rot, i tenen exactament donats de baixa. Però això és un procés real.

Per tant, el concepte d'entropia, que va marcar el començament d'un entorn matemàtic, Rudolf Clausius, es defineix com la relació d'un sistema en què l'augment d'entropia depèn de la temperatura del sistema en relació amb el valor de zero absolut. De fet, es mostra el valor de l'energia residual (perdut).

L'indicador mesura el caos

Tot i així, és possible compartir algunes creences sostenen que l'entropia - una mesura de caos. És a dir, si prenem com a model de sistemes tancats són típicament habitació d'estudiant no es neteja en els uniformes del punt haurà de caracteritzar alguns entropia. Però la seva importància en aquesta situació és petit. Però si a més de dispersió joguines, portar crispetes de la cuina (per descomptat, una mica de mal) i deixar un embolic a la taula de tots els llibres de text, l'entropia del sistema (i en aquest cas en particular - l'habitació) augmentarà molt.

assumpte complex

Entropia importa - molt difícil de descriure el procés. Molts científics en l'últim segle han contribuït a l'estudi del mecanisme de la seva feina. D'altra banda, el concepte d'entropia s'utilitza no només les matemàtiques i la física. Ella és també un lloc merescut en la química. Alguns artesans utilitzen per explicar fins i tot els processos psicològics en les relacions humanes. Vegem la diferència en el text dels tres físics. Cada un d'ells revela l'entropia, d'altra banda, i la seva combinació ens ajudarà a la dibuixem imatge més coherent.

Clausius aprovació

No es pot la transició de la calor corporal d'un cos temperatura inferior a una superior.

Comprovi aquest postulat és simple. Vostè mai serà capaç d'escalfar les mans fredes, per exemple, petit cadell congelada com t'hauria agradat ajudar-lo. Així que hem d'aguantar al seu si, on la temperatura és més alta del que és actualment.

aprovació Thomson

No pot processar el resultat del que seria completament el treball causa de la calor, presa d'un dels cossos.

I si simplement, que vol dir que és físicament impossible construir una màquina de moviment perpetu. No permeti que l'entropia d'un sistema tancat.

L'adopció de Boltzmann

L'entropia no pot disminuir en un sistema tancat, és a dir, aquelles que no reben una recàrrega d'energia externa.

Aquesta formulació ha sacsejat la fe de molts partidaris de la teoria de l'evolució, i els va obligar a pensar seriosament en la presència de l'univers un Creador intel.ligent. Per què?

A causa de que el defecte en un sistema tancat, l'entropia sempre augmenta. Així, exacerbat pel caos. Zoom només pot ser degut a la recàrrega d'energia externa. I aquesta llei, estem veient cada dia. Si no pren la cura del jardí, la casa, el cotxe, i així successivament. E., Simplement van a ser arruïnats.

En megamasshtabah nostre univers - és també un sistema tancat. I els científics han arribat a la conclusió que la nostra existència mateixa ha de reflectir el fet que en algun lloc hi ha aquest poder de recàrrega externa. Per tant no és d'estranyar que avui astrofísics creuen en Déu.

fletxa del temps

Un altre exemple molt enginyosa de l'entropia es pot representar com la fletxa del temps. És a dir, l'entropia indica en quina direcció es mourà el procés físicament.

De fet, és poc probable que sentir la destitució del jardiner, que s'espera que l'àrea per a la qual va ser responsable, seria més precís i ben cuidat. Tot el contrari - si no contracta a un altre empleat, després d'algun temps, fins i tot el més bell jardí vénen a la desolació.

L'entropia en química

En la disciplina de "Química" L'entropia és un indicador important. En alguns casos, el seu valor afecta les reaccions químiques.

Qui no ha vist l'escena de la pel·lícula en la qual els personatges es transfereixen amb precisió al contenidor de la nitroglicerina, per por a provocar una explosió de moviment brusc imprudent? Era una ajuda visual per al principi de l'entropia en química. Si la seva figura va aconseguir un punt crític, seria la reacció va començar, el que va resultar en una explosió.

El trastorn ordre

Molt sovint argumenten que l'entropia - és el desig de caos. En realitat, la paraula "entropia" significa girar o rotar. Ja hem dit que caracteritza l'acció. Molt interessant en aquest context, l'entropia del gas. Anem a tractar d'imaginar com succeeix.

Prendre un sistema tancat que consta de dos recipients connectats, cadascun dels quals és gas. La pressió en els recipients fins que van ser fortament interconnectades, era diferent. Imaginar el que va passar en el nivell molecular, quan es posen junts.

La multitud de molècules estan sota més pressió, immediatament es va precipitar als seus germans, que vivien fins fa molt lliurement. Així, han augmentat la pressió allà. Això es pot comparar amb la forma en que l'aigua que esquitxa al bany. Va passar per sobre a un costat, ella s'afanya immediatament a l'altra. De la mateixa manera, la nostra molècula. I el nostre perfectament aïllat d'influències externes, van empènyer al sistema, sempre que que no s'estableixi un equilibri excel·lent en tot el volum. I després, quan al voltant de cada molècula serà exactament el mateix espai que el veí i tota la resta. I serà la més alta entropia en química. Rotacions i transformacions cessen.

entropia estàndard

Els científics no han abandonat els seus intents d'organitzar i classificar fins i tot embolic. A causa de que el valor d'entropia depèn d'una pluralitat de condicions relacionades, es va introduir el terme "entropia estàndard". Els valors d'aquestes normes es resumeixen en una taula especial, de manera que es poden realitzar fàcilment els càlculs i resoldre diverses tasques d'aplicació.

Els valors per defecte en l'entropia estàndard tenint en compte les condicions de pressió d'una atmosfera i una temperatura de 25 graus Celsius. A mesura que la temperatura augmenta la velocitat també augmenta.

Codis i xifres

També hi ha informació d'entropia. Està dissenyat per ajudar a l'encriptació dels missatges codificats. Per entropia de la informació - és la probabilitat que la informació previsibilitat. I si termes molt simples, és el fàcil que serà per trencar el xifrat interceptat.

Com funciona? A primera vista, sembla que, però les dades d'origen per entendre el missatge codificat no pot ser. Però això no és cert. Aquí intervé la probabilitat.

Imagineu una pàgina amb un missatge xifrat. Vostè sap que l'ús de la llengua russa, però els personatges són completament desconeguda. Per on començar? Penseu: ¿quina és la probabilitat que la carta es reunirà en aquesta pàgina és "b"? I l'oportunitat de topar-se amb la lletra "o"? Sistema, s'entén. El càlcul dels personatges que són els més comuns (i menys probable - que també és un indicador important), i en comparació amb les peculiaritats de la llengua en la qual el missatge va ser escrit.

A més, no són freqüents, i en alguns idiomes i combinacions estables de lletres. Aquest coneixement també s'utilitza per desxifrar. Per cert, aquest mètode s'utilitza la famosa història de Sherlock Holmes "Els ballarins". De la mateixa manera de trencar codis en el període previ a la Segona Guerra Mundial.

I l'entropia informació està destinada a augmentar la fiabilitat de la codificació. A causa de les fórmules derivades matemàtiques poden analitzar i millorar les opcions shifrovschikami proposats.

La comunicació amb la matèria fosca

Teoria que només està a l'espera de ser confirmada, una gran majoria. Un d'ells es refereix al fenomen de l'entropia amb un relativament acabat de descobrir matèria fosca. Es diu que l'energia perduda es converteix simplement en la foscor. Els astrònoms suposen que el nostre univers només el 4 per cent de caiguda en la matèria com la coneixem. I l'altre 96 per cent són empleats sense explorar en el moment - la foscor.

Tal títol que va rebre a causa del fet que no interactua amb la radiació electromagnètica i l'emet (com tots els coneguts fins aquell moment els objectes en l'univers). I per tant, en aquesta etapa del desenvolupament de la ciència de l'estudi de la matèria fosca i les seves propietats no és possible.