Entropi - mae'n ... Mae'r cysyniad o entropi. entropi safonol

Entropi - gair y mae llawer wedi clywed, ond ychydig yn deall. Ac mae'n rhaid i ni gyfaddef mai hanfod ffenomen hon yn anodd iawn cyn diwedd yn sylweddoli. Fodd bynnag, ni ddylai hyn dychryn ni. Mae llawer o'r hyn o'n cwmpas, yr ydym, mewn gwirionedd, yn gallu eu hesbonio yn unig arwynebol. Ac nid ydym yn sôn am y canfyddiad neu wybodaeth am unigolyn penodol. Na Rydym yn siarad am gyfanswm y wybodaeth wyddonol yn cael gwared ar ddynoliaeth.

Nid yw bylchau difrifol yn bodoli yn unig yn y wybodaeth am cyfrannau galaethol, er enghraifft, o ran materion dyllau duon a wormholes, ond sydd o'n cwmpas yn gyson. Er enghraifft, yn dal i ddadlau am natur ffisegol o olau yn hyn ar y gweill. A phwy all ddatrys drwy cysyniad o amser? materion o'r fath yn - amrywiaeth fawr. Ond yn yr erthygl hon byddaf yn disgrifio entropi. Am flynyddoedd lawer, mae gwyddonwyr yn cael trafferth gyda'r cysyniad o "entropi". Cemeg a ffiseg yn mynd law yn llaw yn yr astudiaeth hon ffenomen dirgel. Byddwn yn ceisio darganfod beth oedd wedi dod yn hysbys i ein hamser.

Cyflwyno'r cysyniad mewn academia

Mae'r cysyniad o entropi yn yr arbenigwyr amgylcheddol a gyflwynwyd mathemategydd blaenllaw o'r Almaen Rudolf Julius Emmanuel Clausius. Yn syml, penderfynodd y gwyddonydd i gael gwybod beth i'w wneud ag ynni. Ym mha ystyr? I ddangos, gadewch i ni yn cyfeirio at nifer o arbrofion a rhesymu cymhleth, mathemateg a chymryd esiampl fwy cyfarwydd i ni o fywyd bob dydd.

Rhaid i chi fod yn ymwybodol pan fyddwch yn codi tâl, dyweder, batri ffôn symudol, y swm o ynni cronedig yn y batris yn llai mewn gwirionedd a dderbyniwyd gan y rhwydwaith. Mae rhai colledion penodol. Mewn bywyd bob dydd, rydym yn arfer ag ef. Ond mae'r ffaith bod colledion o'r fath yn digwydd mewn systemau caeedig eraill. Ar gyfer mathemategwyr, ffisegwyr, mae hyn yn broblem ddifrifol. Mae astudio y mater hwn ac yn gweithio Rudolf Clausius.

O ganlyniad, daeth ffaith prelyubopytny. Os ydym, unwaith eto, cael gwared ar y derminoleg gymhleth, bydd yn golygu bod y entropi - yw'r gwahaniaeth rhwng y delfrydol a'r broses go iawn.

Dychmygwch eich bod yn berchen ar siop. A bod gennych ar gyfer gwireddu 100 Costau cilogram grawnffrwyth 10 MNT y kg. Rhoi marc mewn 2 Tug ar y bunnoedd, byddwch yn cael o werthu 1200 MNT yn rhoi swm posited i'r cyflenwr a gadael eich hun elw o ddau gant MNT.

Felly, yr oedd yn ddisgrifiad perffaith o'r broses. Ac unrhyw marchnatwr yn gwybod, erbyn hynny, bydd yn gwerthu fel grawnffrwyth cyfan, byddant yn cael amser i sychu i fyny o 15 y cant. Mae 20 y cant ac nid pydru, ac maent newydd dileu. Ond mae hyn yn broses go iawn.

Felly, mae'r cysyniad o entropi, a oedd yn tywys mewn amgylchedd mathemategol, Rudolf Clausius, yn cael ei ddiffinio fel perthynas system lle y cynnydd entropi yn dibynnu ar y tymheredd y system o gymharu â gwerth sero absoliwt. Yn wir, mae'n dangos gwerth y gwastraff ynni (a gollwyd).

Mae'r dangosydd hwn yn mesur yr anhrefn

Still, mae'n bosibl i rannu rhai credoau yn dadlau bod entropi - mesur o anhrefn. Hynny yw, os byddwn yn cymryd fel model o systemau caeedig fel arfer nid yw ystafell myfyriwr yn glanhau ar y fan a'r lle gwisgoedd bydd yn rhaid i nodweddu'r rhywfaint o entropi. Ond mae ei bwysigrwydd yn y sefyllfa hon yn fach. Ond os yn ogystal â gwasgaru teganau, yn dod â popcorn o'r gegin (wrth gwrs, ychydig o ddifrod) a gadael llanast ar y bwrdd yr holl gwerslyfrau, y entropi y system (ac yn yr achos penodol - yr ystafell) yn codi yn sylweddol.

mater cymhleth

Mater Entropi - anodd iawn i ddisgrifio'r broses. Mae llawer o wyddonwyr yn ystod y ganrif ddiwethaf wedi cyfrannu at yr astudiaeth o'r mecanwaith ei waith. Ar ben hynny, mae'r cysyniad o entropi yn cael ei ddefnyddio, nid yn unig mathemateg a ffiseg. Mae hi hefyd yn lle haeddiannol yn y cemeg. Mae rhai crefftwyr ddefnyddio i esbonio prosesau seicolegol, hyd yn oed mewn cysylltiadau dynol. Gadewch inni weld y gwahaniaeth yng ngeiriad y tri ffisegwyr. Mae pob un ohonynt yn dangos y entropi, ar y llaw arall, a bydd eu cyfuniad yn ein helpu i dynnu darlun mwy cydlynol.

Clausius cymeradwyo

Ni all y newid o'r gwres y corff o gorff dymheredd is i uwch.

Gwirio rhagdybio hon yn syml. Ni fyddwch yn gallu i gynnes dwylo oer, yn dweud, ci bach bach wedi'u rhewi fel y byddech wedi hoffi ei helpu. Felly mae'n rhaid i ni gadw ei yn ei mynwes, lle mae'r tymheredd yn uwch nag y mae ar hyn o bryd.

cymeradwyaeth Thomson

Ni all brosesu'r canlyniad fyddai un ohonynt yn gwbl i'r gwaith oherwydd y gwres, a gymerwyd o un o'r cyrff.

Ac os ydych yn syml, mae'n golygu ei bod yn amhosibl yn gorfforol i adeiladu peiriant cynnig gwastadol. Peidiwch â gadael i'r entropi system gaeedig.

Boltzmann Mabwysiadu

Ni all Entropi yn gostwng mewn system gaeedig, hynny yw, y rhai nad ydynt yn derbyn ail-lenwi ynni allanol.

Hyn yn ffurfio wedi ysgwyd ffydd llawer gefnogwyr y theori esblygiad, ac yn eu gorfodi i feddwl o ddifrif am bresenoldeb y bydysawd yn Creawdwr deallus. Pam?

Oherwydd bod y diofyn mewn system gaeedig, entropi bob amser yn cynyddu. Felly, waethygu gan y anhrefn. Chwyddo gellir ond fod o ganlyniad i ail-lenwi ynni allanol. Ac mae y gyfraith hon, yr ydym yn gweld bob dydd. Os nad ydych yn cymryd gofal o'r ardd, y tŷ, y car, ac yn y blaen. E., Maent yn syml yn cael eu difetha.

Yn megamasshtabah ein bydysawd - hefyd system gaeedig. Ac mae gwyddonwyr wedi dod i'r casgliad y dylai ein bodolaeth yn adlewyrchu'r ffaith bod rhywle mae hyn yn ail-lenwi pŵer allanol. Felly nid yw'n syndod heddiw y astroffisegwyr yn credu yn Nuw.

saeth o amser

Gall darlun dyfeisgar iawn arall o entropi cael eu cynrychioli fel y saeth o amser. Hynny yw, mae'r entropi yn dangos lle y bydd cyfeiriad yn symud y broses yn gorfforol.

Yn wir, nid yw'n debygol o glywed y diswyddo y garddwr, byddwch yn disgwyl y byddai'r ardal y mae ef oedd yn gyfrifol, yn fwy cywir ac yn-groomed dda. Dim ond y gwrthwyneb - os nad ydych yn llogi gweithiwr arall, ar ôl peth amser, hyd yn oed yr ardd mwyaf prydferth yn dod i anghyfannedd.

Entropi mewn cemeg

Yn y ddisgyblaeth o "Cemeg" Entropi yn ddangosydd pwysig. Mewn rhai achosion, mae ei werth yn effeithio ar yr adweithiau cemegol.

Pwy sydd ddim wedi gweld yr olygfa o'r ffilm y mae'r cymeriadau yn cael eu trosglwyddo yn gywir i'r cynhwysydd o nitroglycerin, gan ofni i ysgogi byrstio o symudiad miniog di-hid? Roedd cymorth gweledol i egwyddor y entropi yn gemegol. Os ei ffigur cyrraedd pwynt critigol, byddai'n dechreuodd yr adwaith, a arweiniodd at ffrwydrad.

Mae'r anhwylder gorchymyn

Mae'r rhan fwyaf yn aml yn dadlau bod entropi - yw'r awydd i anhrefn. A dweud y gwir y gair "entropi" yn golygu troi neu cylchdroi. Rydym eisoes wedi dweud ei fod yn nodweddu'r gweithredu. Diddorol iawn yn y cyd-destun hwn, mae'r entropi y nwy. Gadewch i ni geisio dychmygu sut y mae'n digwydd.

Cymerwch system gaeedig sy'n cynnwys dau gynhwysydd cysylltiedig, pob un ohonynt yn nwy. Mae'r pwysau yn y cynwysyddion nes eu bod yn dynn gysylltiedig â'i gilydd, yn wahanol. Dychmygwch yr hyn a ddigwyddodd ar y lefel foleciwlaidd, pan gânt eu rhoi at ei gilydd.

Mae torf o foleciwlau o dan fwy o bwysau, ei fod yn syth rhuthro at ei frodyr, a oedd yn byw tan yn weddol rhwydd. Felly, maent wedi cynyddu'r pwysau yno. Gellir cymharu hyn â'r ffordd y mae'r tasgu dŵr yn yr ystafell ymolchi. Pasiwyd drosodd i un ochr, mae hi ar unwaith brwyn i'r llall. Yn yr un modd, mae ein moleciwl. Ac mae ein berffaith ynysig rhag dylanwad allanol, byddant yn gwthio'r system ar yr amod nad i sefydlu cydbwysedd ardderchog yn y gyfrol gyfan. Ac yna, pan fydd o amgylch pob moleciwl yn union yr un lle â'r cyfagos ac yn y blaen. A bydd yn y entropi uchaf mewn cemeg. Cylchdroadau a trawsnewidiadau yn dod i ben.

entropi safonol

Nid yw gwyddonwyr wedi eu gadael eu hymdrechion i drefnu a dosbarthu hyd yn oed yn llanast. Oherwydd bod y gwerth entropi yn dibynnu ar luosogrwydd o gyflyrau cysylltiedig, mae'r term "entropi safonol" ei gyflwyno. Mae'r gwerthoedd y safonau hyn yn cael eu crynhoi mewn tabl arbennig, fel y gallwch yn hawdd gwneud cyfrifiadau a datrys tasgau cais gwahanol.

gwerthoedd diofyn ar entropi safonol sy'n ystyried amodau pwysau un atmosffer a thymheredd o 25 gradd Celsius. Gan fod y tymheredd yn cynyddu cyfradd hefyd yn cynyddu.

Codau a seifferau

Ceir gwybodaeth entropi hefyd. Mae wedi'i gynllunio i helpu i amgryptio negeseuon amgodio. Am entropi gwybodaeth - yw'r tebygolrwydd o wybodaeth ragweld. Ac os termau syml iawn, mae'n pa mor hawdd fydd hi i agenna y cipher rhyng-gipio.

Sut mae'n gweithio? Ar yr olwg gyntaf, mae'n ymddangos bod, heb bod unrhyw ddata ffynhonnell i ddeall na all y neges codio fod. Ond nid yw hyn yn wir. Yma, yn dod yn y tebygolrwydd.

Dychmygwch tudalen gyda neges ei amgryptio. Rydych yn gwybod bod y defnydd o'r iaith Rwsieg, ond mae'r cymeriadau yn gwbl anghyfarwydd. Ble i ddechrau? Meddyliwch: beth yw'r tebygolrwydd y bydd y llythyr yn cyfarfod ar y dudalen hon yw "b"? A'r cyfle i baglu ar y llythyren "o"? System, eich bod yn deall. Cyfrifo'r cymeriadau sydd fwyaf cyffredin (a lleiaf tebygol - mae hefyd yn ddangosydd pwysig), ac o'i gymharu â hynodion yr iaith y neges ei ysgrifennu.

Yn ogystal, mae yn aml, ac mewn rhai ieithoedd a chyfuniadau sefydlog o lythrennau. Mae'r wybodaeth hon yn cael ei ddefnyddio hefyd i dadgryptio. Gyda llaw, y dull hwn yn cael ei ddefnyddio yr enwog stori Sherlock Holmes "Mae Antur y Dawnsio Men". Yn yr un modd i dorri codau yn y cyfnod yn arwain at yr Ail Ryfel Byd.

A bwriad y entropi gwybodaeth yn cynyddu dibynadwyedd codio. Oherwydd y fformiwlâu sy'n deillio Gall Mathemateg ddadansoddi a gwella opsiynau shifrovschikami arfaethedig.

Cyfathrebu â mater tywyll

Theori sydd ond yn aros i gael ei gadarnhau, mae llawer iawn. Mae un ohonynt yn ymwneud ag ef y ffenomen o entropi gyda cymharol darganfod yn ddiweddar mater tywyll. Mae'n dweud bod yr egni a gollir yn cael ei drawsnewid yn syml i mewn i'r tywyllwch. Seryddwyr yn cymryd yn ganiataol bod ein bydysawd dim ond 4 y cant yn disgyn ar y mater fel y gwyddom ei fod. Ac mae'r 96 y cant arall yn cael eu cyflogi heb ei archwilio ar hyn o bryd - y tywyllwch.

teitl o'r fath a gafodd oherwydd y ffaith nad yw'n rhyngweithio ag ymbelydredd electromagnetig ac yn allyrru ei (gan fod yr holl hysbys hyd at yr amser hwnnw y gwrthrychau yn y bydysawd). Ac am hynny, ar y cam hwn o ddatblygiad astudio gwyddoniaeth o fater tywyll ac mae ei eiddo nid yw'n bosibl.