Որոշ բաներ ունեն համընդհանուր որոշակիություն, ինչպիսիք են մահը, հարկումը, թերմոդինամիկայի երկրորդ օրենքը:Այս հոդվածը հիմնականում ֆիզիկայի տեսանկյունից է, որպեսզի ասի, թե ինչու սենյակը մաքրելու կարիք չունի:
1824 թվականին ֆրանսիացի ֆիզիկոս Նիկոլա Լեոնարդ Սադի Կարնոն առաջին անգամ առաջարկեց թերմոդինամիկայի երկրորդ օրենքը, երբ նա մտածեց, թե ինչպես են աշխատում գոլորշու շարժիչները։Մինչ օրս թերմոդինամիկայի երկրորդ օրենքը դեռ պահպանվում է և դառնում անփոփոխ փաստ։Ինչքան էլ ջանք թափես, չես կարող ազատվել նրա անսասան եզրակացության վերահսկողությունից, որ էնտրոպիան երբեք չի նվազում մեկուսացված համակարգերում։
Օդի մոլեկուլների քանի դասավորվածություն
Եթե ձեզ տրվի օդի տուփ՝ դրա որոշ հատկությունները չափելու համար, ձեր առաջին ռեակցիան կարող է լինել քանոն և ջերմաչափ հանելն ու մի քանի կարևոր թվեր գրանցել, որոնք գիտական են, օրինակ՝ ծավալը, ջերմաստիճանը կամ ճնշումը:Ի վերջո, այնպիսի թվեր, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը, ճնշումը և ծավալը, ապահովում են այն տեղեկատվությունը, որը ձեզ իսկապես հետաքրքրում է, և նրանք ձեզ ամեն ինչ ասում են տուփի օդի մասին:Այսպիսով, ինչպես են դասավորված օդի մոլեկուլները, կարևոր չէ:Արկղում օդի մոլեկուլները դասավորված են տարբեր ձևերով, որոնք բոլորը կարող են հանգեցնել նույն ճնշման, ջերմաստիճանի և ծավալի:Սա էնտրոպիայի դերն է։Նրանք, որոնք հնարավոր չէ տեսնել, դեռևս կարող են հանգեցնել ճիշտ նույն դիտարկելի չափումների տարբեր փոխարկումների ներքո, և էնտրոպիայի հայեցակարգը ճշգրիտ նկարագրում է տարբեր փոխարկումների քանակը:
Ինչպես է էնտրոպիան փոխվում ժամանակի ընթացքում
Ինչու՞ էնտրոպիայի արժեքը երբեք չի նվազում:Հատակը մաքրում ես շվաբրով կամ խսիրով, ապակիները մաքրում ես փոշեկուլով և ապակի մաքրող սարքով, պատառաքաղը մաքրում ես սպասքի խոզանակով, զուգարանը մաքրում ես զուգարանի խոզանակով, իսկ հագուստը մաքրում ես թմբուկով և միկրոֆիբր մաքրող հագուստով։Այսքանից հետո դուք կարծում եք, որ ձեր սենյակը շատ է կարգի բերվում։Բայց որքա՞ն կարող է ձեր սենյակն այդպես մնալ:Որոշ ժամանակ անց դուք կհասկանաք, որ ձեր բոլոր ջանքերն ապարդյուն են։
Բայց ինչո՞ւ ձեր սենյակը չի կարող կոկիկ մնալ հաջորդ մի քանի տարիների ընթացքում:Դա պայմանավորված է նրանով, որ քանի դեռ սենյակում մի բան է փոխվում, ամբողջ սենյակն այլևս կոկիկ չէ:Դուք կտեսնեք, որ սենյակը կոկիկ լինելուց շատ ավելի հավանական է, որ սենյակը խառնաշփոթ դարձնելու չափից շատ եղանակներ կան:
Չափազանց պահանջկոտ էնտրոպիա
Նմանապես, դուք չեք կարող խանգարել սենյակում գտնվող օդի մոլեկուլներին, որպեսզի հանկարծ որոշեն միասին շարժվել նույն ուղղությամբ, խցկվելով անկյունում և խեղդելով ձեզ վակուումում:Բայց օդի մոլեկուլների շարժումը կառավարվում է անհամար պատահական բախումներով և շարժումներով՝ անվերջ մոլեկուլային շարժում:Սենյակի համար այն մաքուր դարձնելու մի քանի եղանակ կա, և այն խառնաշփոթ դարձնելու անհամար եղանակներ կան:Տարբեր «խառնաշփոթ» դասավորությունները (օրինակ՝ կեղտոտ գուլպաները մահճակալին կամ կոմոդին դնելը) կարող են հանգեցնել ջերմաստիճանի կամ ճնշման նույն չափումների:Էնտրոպիան ցույց է տալիս, թե քանի տարբեր եղանակներ կարող են օգտագործվել քաոսային սենյակը վերադասավորելու համար, երբ կարելի է ձեռք բերել նույն չափումները:
Հրապարակման ժամանակը՝ օգոստոսի 29-2020