Entropi - det ... Begreppet entropi. standard entropi

Entropi - ett ord som många har hört, men få förstår. Och vi måste erkänna att före utgången inser essensen av detta fenomen är verkligen svårt. Men detta bör inte skrämma oss. Mycket av det som omger oss, vi faktiskt kan förklaras endast ytligt. Och vi talar inte om uppfattningen eller kunskap om en viss individ. Nej. Vi talar om den samlade vetenskapliga kunskap till förfogande för mänskligheten.

Allvarliga luckor inte bara kunskap om galaktiska proportioner, till exempel i fråga om svarta hål och maskhål, men som omger oss hela tiden. Till exempel fortfarande kontroverser om den fysiska ljusets natur långt pågår. Och vem kan sortera genom tidsuppfattning? Sådana frågor - en stor variation. Men i den här artikeln ska jag beskriva entropi. Under många år har forskare kämpar med begreppet "entropi". Kemi och fysik går hand i hand i studiet av denna mystiska fenomen. Vi kommer att försöka ta reda på vad som hade blivit kända för vår tid.

Införandet av begreppet i den akademiska världen

Begreppet entropi i miljöspecialister infört en framstående tysk matematiker Rudolf Julius Emmanuel Clausius. Enkelt uttryckt, beslutade forskare att ta reda på vad man ska göra med energi. På vilket sätt? För att illustrera, låt oss inte hänvisa till ett stort antal experiment och komplicerade resonemang, matematik och ta ett exempel mer bekant för oss från vardagen.

Du måste vara väl medveten om att när du laddar, säg, en mobiltelefon batteri, den mängd energi som ackumulerats i batterierna kommer att vara mindre faktiskt fått från nätet. Det finns vissa förluster. I vardagen vi är vana vid det. Men det faktum att sådana förluster uppstår i andra slutna system. För matematiker, fysiker, är detta ett allvarligt problem. Studiet av denna fråga och arbetade Rudolf Clausius.

Som ett resultat, tog han prelyubopytny faktum. Om vi återigen ta bort den komplicerade terminologi kommer det att innebära att entropi - är skillnaden mellan den ideala och den verkliga processen.

Tänk dig att du äger en butik. Och du har för förverkligandet av 100 kg grapefrukt kostar 10 MNT per kg. Att sätta ett märke i två ryck i pounds, kommer du att få från försäljningen av 1200 MNT ger förutsatta beloppet till leverantören och lämna dig en vinst på tvåhundra MNT.

Så, det var en perfekt beskrivning av processen. Och alla marknadsförare vet vid det laget, kommer att sälja en hel grapefrukt, kommer de att ha tid att torka upp med 15 procent. En 20 procent och inte ruttna, och de har just skrivit ut. Men detta är en verklig process.

Så, begreppet entropi, som inleddes en matematisk miljö, Rudolf Clausius, definieras som förhållandet av ett system i vilket entropin ökningen beror på temperaturen av systemet i förhållande till värdet av absoluta nollpunkten. I själva verket visar det värdet av avfall (förlorade) energi.

Indikatorn mäter kaos

Ändå är det möjligt att dela några föreställningar hävdar att entropi - ett mått av kaos. Det vill säga, om vi tar som en modell för slutna system är typiskt studentrum inte rengörs på plats uniformer måste karakterisera vissa entropi. Men dess betydelse i denna situation är liten. Men om det förutom att sprida leksaker, ta med popcorn från köket (naturligtvis, en liten skada) och lämna en röra på bordet alla läroböcker, entropin av systemet (och i det här fallet - rummet) kommer att stiga kraftigt.

komplicerad fråga

Entropi materia - mycket svårt att beskriva processen. Många forskare under det senaste århundradet har bidragit till att studera mekanismen för sitt arbete. Dessutom är begreppet entropi används inte bara matematik och fysik. Hon är också en välförtjänt plats i kemi. Vissa hantverkare använder den för att förklara även psykologiska processer i mänskliga relationer. Låt oss se skillnaden i formuleringen av de tre fysiker. Var och en av dem avslöjar entropi, å andra sidan, och deras kombination kommer att hjälpa oss dra det mer sammanhängande bild.

godkännande Clausius

Kan inte övergången från kroppsvärme från en lägre temperatur kropp till en högre.

Verifiera detta postulat är enkel. Du kommer aldrig att kunna värma kalla händer, säger fryst liten valp som du skulle ha velat hjälpa honom. Så vi måste hålla den i sin famn, där temperaturen är högre än det är för tillfället.

godkännande Thomson

Det kan inte behandla vars resultat skulle vara helt arbetet på grund av värmen, tagen från en av kropparna.

Och om du helt enkelt betyder det att det är fysiskt omöjligt att konstruera en evighetsmaskin. Låt inte entropin av ett slutet system.

Boltzmann Adoption

Entropi kan inte minska i ett slutet system, det vill säga de som inte får extern energi laddning.

Denna formulering har skakat tron på många anhängare av evolutionsteorin, och tvingade dem att tänka på allvar om förekomsten av universum en intelligent skapare. Varför?

Eftersom standard i ett slutet system ökar entropi alltid. Så förvärras av kaos. Zoom kan bara bero på extern energi ladda. Och denna lag, ser vi varje dag. Om du inte tar hand om trädgården, huset, bilen, och så vidare. E. de helt enkelt kommer att förstöras.

I megamasshtabah vårt universum - är också ett slutet system. Och forskare har kommit fram till att vår existens bör återspegla det faktum att det någonstans finns denna externa ladda ström. Därför ingen överraskning idag att astrofysiker tror på Gud.

Tidspil

En annan mycket sinnrik illustration av entropi kan representeras som pilen av tid. Det vill säga, indikerar entropin i vilken riktning kommer att föra processen fysiskt.

I själva verket är det osannolikt att höra uppsägning av trädgårdsmästare, kommer du att förvänta sig att det område som han var ansvarig, skulle vara mer exakt och välpreparerade. Precis tvärtom - om du inte hyra en annan anställd, efter en viss tid, även den vackraste trädgården kommit till ödeläggelse.

Entropi i kemi

I disciplinen "Chemistry" Entropi är en viktig indikator. I vissa fall påverkar dess värde de kemiska reaktionerna.

Vem har inte sett scenen från filmen där tecknen noggrant överförts till behållaren nitroglycerin, fruktar att provocera fram en explosion av vårdslös skarp rörelse? Det var en visuell stöd till principen om entropi i kemisk. Om hennes figur nått en kritisk punkt, skulle det vara reaktionen startade, vilket resulterade i en explosion.

Order störning

Oftast hävdar att entropi - är viljan till kaos. Egentligen ordet "entropi" betyder att vända eller rotera. Vi har redan sagt att det präglar åtgärden. Mycket intressant i det här sammanhanget, entropin av gasen. Låt oss försöka föreställa sig hur det händer.

Ta ett slutet system bestående av två anslutna behållare, var och en är gas. Trycket i behållarna tills de var tätt sammankopplade, var annorlunda. Tänk vad som hände på molekylär nivå, när de sätts ihop.

Publiken av molekyler är under mer tryck, rusade han genast till sina bröder, som bodde fram till ganska fritt. Således har de ökat trycket där. Detta kan jämföras med hur vattnet stänker i badrummet. Gått över till den ena sidan, omedelbart rusar hon till den andra. Likaså vår molekyl. Och vår helt isolerade från yttre påverkan, kommer de att driva systemet så länge inte att upprätta en utmärkt balans i hela volymen. Och sedan, när runt varje molekyl kommer att vara exakt samma utrymme som grannländer och alla de andra. Och det kommer att vara den högsta entropin i kemi. Rotationer och transformationer upphöra.

standard entropi

Forskare har inte övergett sina försök att organisera och klassificera ens röra. Eftersom entropi värde är beroende av ett flertal relaterade tillstånd, var uttrycket "standard entropi" införs. Värdena av dessa standarder sammanfattas i en särskild tabell, så att du kan enkelt utföra beräkningar och lösa olika programuppgifter.

Standardvärden vid standard entropi väger villkor för tryck av en atmosfär och en temperatur på 25 grader Celsius. När temperaturen ökar hastigheten ökar också.

Koder och chiffer

Det finns också information entropi. Den är utformad för att hjälpa till att kryptera kodade meddelanden. För information entropi - är sannolikheten för förutsägbarhet information. Och om mycket enkla ordalag, är det hur lätt det är att knäcka avlyssnade chiffer.

Hur fungerar det? Vid första anblicken verkar det som, utan även alla källdata för att förstå det kodade meddelandet kan inte vara. Men detta är inte sant. Här kommer i sannolikhet.

Tänk dig en sida med ett krypterat meddelande. Du vet att användningen av det ryska språket, men karaktärerna är helt obekant. Var ska man börja? Tänk: vad är sannolikheten att brevet kommer att möta på denna sida är "b"? Och möjligheten att snubbla på bokstaven "o"? System, förstår du. Beräkning av tecken som är den vanligaste (och minst troligt - är det också en viktig indikator) och jämföras med egenheter av språk på vilket meddelandet skrevs.

Dessutom finns det ofta, och i vissa språk och stabila kombinationer av bokstäver. Denna kunskap används också för att dekryptera. Förresten är denna metod som används den berömda Sherlock Holmes berättelsen "äventyr av dans Män". På samma sätt att bryta koder i upptakten till andra världskriget.

Och informations entropi är avsedd att öka tillförlitligheten kodning. På grund av de härledda formler matematik kan analysera och förbättra de föreslagna shifrovschikami alternativ.

Kommunikation med mörk materia

Teori som bara väntar på att bekräftas väldigt många. En av dem avser fenomenet entropi med en relativt nyligen upptäckt mörk materia. Den säger att den förlorade energin helt enkelt omvandlas till mörkret. Astronomer antar att vårt universum endast 4 procent faller på materia som vi känner den. Och den andra 96 procent är anställda outforskade just nu - det är mörkt.

En sådan titel hon fick på grund av det faktum att det inte interagerar med elektromagnetisk strålning och avger det (som alla kända fram till denna tidpunkt objekten i universum). Och därför är det inte möjligt i detta skede av utvecklingen av vetenskap studie av mörk materia och dess egenskaper.