Entropia – … Il concetto di entropia. entropia standard

Entropia – una parola che molti hanno sentito parlare, ma pochi capiscono. E dobbiamo ammettere che alla fine si rende conto l'essenza di questo fenomeno è davvero difficile. Tuttavia, questo non deve spaventarci. Molto di ciò che ci circonda, abbiamo, infatti, può essere spiegato solo superficialmente. E non stiamo parlando della percezione o la conoscenza di un particolare individuo. No. Parliamo della totalità delle conoscenze scientifiche a disposizione del genere umano.

Gravi lacune esistono non solo nella conoscenza di proporzioni galattiche, per esempio, in materia di buchi neri e wormholes, ma che ci circonda costantemente. Ad esempio, ancora polemiche sulla natura fisica della luce lontano in corso. E chi può ordinare attraverso il concetto di tempo? Tali questioni – una grande varietà. Ma in questo articolo descriverò entropia. Per molti anni, gli scienziati sono alle prese con il concetto di "entropia". Chimica e fisica vanno di pari passo nello studio di questo misterioso fenomeno. Cercheremo di scoprire quello che era diventato noto al nostro tempo.

Introduzione del concetto nel mondo accademico

Il concetto di entropia nelle specialisti ambiente ha introdotto un eminente matematico tedesco Rudolf Julius Emmanuel Clausius. In termini semplici, lo scienziato ha deciso di scoprire cosa fare con l'energia. In che senso? Per illustrare, cerchiamo di non si riferiscono a numerosi esperimenti e ragionamenti complessi, la matematica e un esempio più familiare a noi dalla vita quotidiana.

È necessario essere ben consapevoli del fatto che quando si carica, ad esempio, una batteria del telefono cellulare, la quantità di energia accumulata nelle batterie saranno meno effettivamente ricevuto dalla rete. Ci sono alcune perdite. Nella vita quotidiana siamo abituati ad esso. Ma il fatto che tali perdite si verificano in altri sistemi chiusi. Per matematici, fisici, questo è un problema serio. Lo studio di questo problema e ha lavorato Rudolf Clausius.

Di conseguenza, ha portato infatti prelyubopytny. Se noi, ancora una volta, rimuovere la terminologia complicata, vorrà dire che l'entropia – è la differenza tra l'ideale e il processo vero e proprio.

Immaginate di essere il proprietario di un negozio. E tu hai per la realizzazione di 100 chilogrammi costi di pompelmo 10 MNT per kg. Mettere un segno nel 2 Tug sui chili, si otterrà dalla vendita del 1200 MNT darà importo pone al fornitore e lasciare da soli un profitto di duecento MNT.

Quindi, era una perfetta descrizione del processo. E ogni marketer sa, da quel momento, venderà come un pompelmo intero, avranno il tempo di asciugare fino del 15 per cento. Un 20 per cento e fa marcire, e hanno appena cancellato. Ma questo è un vero e proprio processo.

Così, il concetto di entropia, che introdotto in un ambiente matematico, Rudolf Clausius, è definito come il rapporto di un sistema in cui l'aumento di entropia dipende dalla temperatura del sistema rispetto al valore di zero assoluto. Infatti, mostra il valore del dispendio energetico (persa).

L'indicatore misura il caos

Ancora è possibile condividere alcune credenze sostengono che l'entropia – una misura del caos. Cioè, se prendiamo come modello di sistemi chiusi sono tipicamente stanza studente non viene pulito sulle divise in loco dovranno caratterizzare una certa entropia. Ma la sua importanza in questa situazione è di piccole dimensioni. Ma se oltre a spargere giocattoli, portare popcorn dalla cucina (ovviamente, un po 'di danni) e lasciare un pasticcio sul tavolo tutti i libri di testo, l'entropia del sistema (e in questo caso particolare – la camera) aumenterà notevolmente.

questione complessa

Entropia questione – molto difficile da descrivere il processo. Molti scienziati nel corso dell'ultimo secolo hanno contribuito allo studio del meccanismo del suo lavoro. Inoltre, il concetto di entropia è utilizzato non solo matematica e fisica. Lei è anche un meritato posto nella chimica. Alcuni artigiani usano per spiegare anche i processi psicologici nei rapporti umani. Vediamo la differenza nella formulazione dei tre fisici. Ognuno di loro rivela l'entropia, d'altra parte, e la loro combinazione ci aiuterà a disegnare è quadro più coerente.

Soddisfazione Clausius

non può la transizione dal calore del corpo da un corpo temperatura inferiore a uno superiore.

Verificare questo postulato è semplice. Non si sarà mai in grado di scaldare le mani fredde, ad esempio, il piccolo cucciolo congelato come lei avrebbe voluto aiutarlo. Quindi dobbiamo attaccarlo nel suo seno, dove la temperatura è più alta di quanto non sia attualmente.

Soddisfazione Thomson

Esso non può elaborare il cui risultato sarebbe del tutto il lavoro a causa del calore, prelevato da uno dei corpi.

E se molto semplicemente, vuol dire che è fisicamente impossibile costruire una macchina del moto perpetuo. Non permettere che l'entropia di un sistema chiuso.

Boltzmann Adozione

Entropia non può diminuire in un sistema chiuso, cioè quelli che non ricevono ricarica di energia esterna.

Questa formulazione ha scosso la fede di molti sostenitori della teoria dell'evoluzione, e li ha costretti a pensare seriamente la presenza dell'universo un Creatore intelligente. Perché?

Poiché il difetto in un sistema chiuso, l'entropia aumenta sempre. Così, aggravato da caos. Zoom può essere solo a causa di ricarica di energia esterna. E questa legge, stiamo vedendo ogni giorno. Se non si prendono cura del giardino, la casa, la macchina, e così via. E., semplicemente sarà rovinato.

In megamasshtabah nostro universo – è anche un sistema chiuso. E gli scienziati hanno concluso che la nostra stessa esistenza dovrebbe riflettere il fatto che da qualche parte ci sia questa potenza di ricarica esterna. Quindi non è una sorpresa che oggi gli astrofisici credono in Dio.

freccia del tempo

Un altro esempio molto ingegnoso dell'entropia può essere rappresentata come la freccia del tempo. Cioè, l'entropia indica in quale direzione sposterà il processo fisicamente.

In effetti, è improbabile sentire il licenziamento del giardiniere, si aspetta che la superficie per la quale è stato responsabile, sarebbe più esatto e ben curato. Proprio il contrario – se non assumere un altro dipendente, dopo qualche tempo, anche il giardino più bello venire a desolazione.

Entropia in chimica

Nella disciplina di "Chimica" L'entropia è un indicatore importante. In alcuni casi, il suo valore influenza le reazioni chimiche.

Che non ha visto la scena dal film in cui i caratteri vengono accuratamente trasferiti al contenitore di nitroglicerina, timore di provocare una raffica di movimento brusco imprudente? E 'stato un aiuto visivo per il principio dell'entropia in chimica. Se la sua figura ha raggiunto un punto critico, sarebbe la reazione ha iniziato, che ha provocato un'esplosione.

Il disordine ordine

Molto spesso sostengono che l'entropia – è il desiderio di caos. In realtà la parola "entropia" significa trasformare o rotante. Abbiamo già detto che caratterizza l'azione. Molto interessante in questo contesto, l'entropia del gas. Proviamo ad immaginare come succede.

Prelevare un sistema chiuso costituito da due contenitori collegati, ciascuno dei quali è gas. La pressione nei contenitori finché non erano strettamente interconnessi, era diverso. Immaginate che cosa è accaduto a livello molecolare, quando sono messi insieme.

La folla di molecole sono più sotto pressione, ha immediatamente si precipitò ai suoi fratelli, che hanno vissuto fino a poco tempo libero. Così, essi hanno aumentato la pressione lì. Questo può essere paragonato al modo in cui la spruzzi d'acqua in bagno. Passato su di un lato, si precipita immediatamente agli altri. Allo stesso modo, la nostra molecola. E il nostro perfettamente isolato da influenze esterne, che spingeranno il sistema finché non per stabilire un ottimo equilibrio in tutto il volume. E poi, quando intorno a ogni molecola sarà esattamente lo stesso spazio come la vicina e tutto il resto. E sarà la più alta entropia in chimica. Rotazioni e trasformazioni cessano.

entropia standard

Gli scienziati non hanno abbandonato i loro tentativi di organizzare e classificare persino pasticcio. Poiché il valore entropia dipende da una pluralità di condizioni correlate, il termine "entropia standard" è stato introdotto. I valori di questi standard sono riassunti in una tabella speciale, in modo da poter facilmente eseguire calcoli e risolvere i vari compiti di applicazione.

I valori predefiniti in entropia livello considerando condizioni di pressione di un'atmosfera e una temperatura di 25 gradi centigradi. Come la temperatura aumenta la velocità aumenta.

Codici e Ciphers

Ci sono anche informazioni entropia. È stato progettato per aiutare nella crittografia dei messaggi codificati. Per informazioni entropia – è la probabilità di informazioni prevedibilità. E se termini molto semplici, è quanto sia facile sarà per rompere il cifrario intercettato.

Come funziona? A prima vista, sembra che, senza però alcun dato origine a comprendere il messaggio in codice non può essere. Ma questo non è vero. Qui entra in gioco la probabilità.

Immaginate una pagina con un messaggio crittografato. Voi sapete che l'uso della lingua russa, ma i personaggi sono completamente sconosciuto. Da dove cominciare? Pensate: qual è la probabilità che la lettera si riunirà in questa pagina è "b"? E la possibilità di inciampare sulla lettera "o"? Sistema, si capisce. Calcolando i caratteri che sono i più comuni (e meno probabile – è anche un importante indicatore), e confrontati con le peculiarità della lingua in cui è stato scritto il messaggio.

In aggiunta, ci sono frequenti, e in alcune lingue e combinazioni stabili di lettere. Questa conoscenza è anche usato per decifrare. Tra l'altro, questo metodo viene utilizzato la famosa storia di Sherlock Holmes "L'avventura degli Uomini Danza". Allo stesso modo per rompere i codici nel periodo precedente la seconda guerra mondiale.

E l'entropia informazioni sono destinate ad aumentare l'affidabilità di codifica. A causa delle formule derivate matematica può analizzare e migliorare le opzioni shifrovschikami proposte.

La comunicazione con la materia oscura

Teoria che è solo in attesa di essere confermata, un gran numero. Uno di essi riguarda il fenomeno di entropia con un relativamente recente scoperta della materia oscura. Si dice che l'energia persa viene semplicemente convertito nel buio. Gli astronomi suppongono che il nostro universo solo il 4 per cento caduta sulla materia come la conosciamo. E l'altro 96 per cento sono impiegati inesplorato al momento – al buio.

Tale titolo ha ricevuto a causa del fatto che esso non interagisce con la radiazione elettromagnetica e l'emette (come tutti noti fino ad allora gli oggetti dell'universo). E quindi, in questa fase di sviluppo della scienza studio della materia oscura e le sue proprietà, non è possibile.