Главная > Физика для всех. Введение в сущность и структуру физики. Том 1. Классическая физика
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

БЕСПОРЯДОК И ЭНТРОПИЯ

При изучении кинетической теории газов нам удалось отождествить величины, подобные температуре, с чисто механическими величинами — средней кинетической энергией и т. д. Но прежде чем интерпретировать энтропию, следует ввести понятия вероятности и беспорядка (хаотичности). Если считать, что теплота как-то связана сдвижением, то уместно говорить об интенсивности этого движения (скажем, полной энергии) и о том, как это движение распределено (все частицы либо движутся с одной скоростью и в одну сторону, подобно шеренге хорошо вымуштрованных солдат, либо они мечутся во все стороны, как пассажиры на станции метро в час пик). Величину S, названную Клаузиусом энтропией, отождествляют в кинетической теории или статистической механике со степенью хаотичности движения в системе. Энтропия системы мала, когда движение в Системе упорядочено или когда распределение частиц в ней по скоростям и положениям маловероятно.

Так, конфигурация частиц, движущихся с одинаковыми скоростями в одном направлении, имеет очень низкую энтропию. Система, в которой все частицы скопились в одном углу сосуда, тоже обладает малой энтропией. Максимальное же значение энтропии системы соответствует такой конфигурации, которая наиболее вероятна. Качественная зависимость между энтропией и вероятностью состояния имеет вид, показанный на фиг. 388:

Фиг. 388. Энтропия связана с вероятность данной конфигурации. При увеличении вероятности энтропия растет

Из этого определения следует, что энтропия наименее вероятной конфигурации, т. е. конфигурации, которую можно реализовать лишь одним способом, равна нулю, так как

Таким образом, нам удалось интерпретировать понятие энтропии в терминах понятий механики. Подобно тому как температура, определенная через среднюю кинетическую энергию, обладает всеми макроскопическими свойствами температуры, определенная указанным выше образом энтропия также обладает всеми требуемыми свойствами. С помощью полученного определения можно по-иному сформулировать весьма загадочное второе начало термодинамики, гласящее, что в любом физическом процессе энтропия растет. Теперь можно утверждать, что в любом физическом процессе распределение частиц в системе изменяется от менее вероятного к более вероятному (за исключением особых идеальных случаев, когда распределение не изменяется). Иными словами, в физических процессах упорядоченные системы стремятся стать неупорядоченными. Такая упорядоченная система, как, скажем, фарфоровая ваза, превращается в осколки, если вазу уронить. Рассыпанные осколки вазы сами по себе не могут сложиться нужным образом (это может случиться только в кино, если пустить киноленту в обратную сторону).


Среди следствий из такой интерпретации второго начала имеются и такие, обсуждением которых мы можем развлекаться на досуге.

Допустим, что все молекулы, образующие кусок мела, так упорядочили свое движение, что температура мела упала, а он сам не ожиданно подпрыгнул перед нашим взором. Вообще говоря, это возможно. Обычно при этом добавляют, что крайне маловероятно; если вычислить вероятность такого события, мы получим, что она равна одной миллиард миллиард...- иными словами, очень маленькой величине. Этим мы можем по крайней мере объяснить тот факт, что мы не наблюдаем такое событие ежедневно.

Но оно может в принципе произойти. Допустим, что такое событие случилось. Скажем, кусок мела неожиданно подпрыгнул сам по себе (фиг. 389). «Поверим» ли мы своим глазам? Иными словами, нас

Фиг. 389.

интересует не то, почему мы не наблюдаем такие события, а скорее вопрос: «Захотим ли мы их интерпретировать как статистическую флуктуацию или как иллюзию наших чувств?».


1
Оглавление
email@scask.ru