32775

Статистическое толкование энтропии

Доклад

Физика

Рассматривая Вселенную как изолированную систему и распространяя на неё второй закон термодинамики Р. Из сказанного в предыдущем разделе следует что к Вселенной в целом как изолированной системе F = 0 второе начало термодинамики неприменимо по определению. При этом второй закон термодинамики формулируется следующим образом: природа стремится от состояния менее вероятного к состоянию более вероятному. Таким образом являясь статистическим законом второй закон классической термодинамики выражает закономерности хаотического движения большого...

Русский

2013-09-05

31 KB

14 чел.

51.Статистическое толкование энтропии.

Рассматривая Вселенную как изолированную систему и распространяя на неё второй закон термодинамики, Р. Клаузиус пришёл к выводу о неизбежности «тепловой смерти» Вселенной, при которой в необозримом будущем в ней будет достигнуто состояние термодинамического равновесия и всякие процессы прекратятся. Этот вывод вызвал много споров, которые не прекращаются до сих пор. Из сказанного в предыдущем разделе следует, что к Вселенной в целом как изолированной системе (F = 0) второе начало термодинамики неприменимо по определению. В силу этого предсказанная Р. Клаузиусом «тепловая смерть» вследствие непрерывного возрастания энтропии ей не угрожает. Понятие энтропии приложимо исключительно к открытым (неизолированным) термодинамическим системам.

Напомним, что ни классическая, ни современная термодинамика не отрицают применимости второго начала к изолированным системам и в силу этого принципиально не могут противостоять упомянутому выше утверждению Клаузиуса достаточно решительно. Они опираются на статистическое истолкование второго закона с помощью формулы Больцмана:
S = k ln P,
где
Pтермодинамическая вероятность состояния системы. При этом второй закон термодинамики формулируется следующим образом: природа стремится от состояния менее вероятного к состоянию более вероятному.

Таким образом, являясь статистическим законом, второй закон классической термодинамики выражает закономерности хаотического движения большого числа частиц, входящих в состав изолированной системы. Для систем с относительно малым или бесконечным числом частиц второй закон термодинамики неприменим: в первом случае из-за возможных значительных флуктуаций, во втором — из-за равновероятности всех микросостояний.

Как видим, формулировка второго закона термодинамики, данная Больцманом, содержит в себе указание на относительность (нефундаментальность) этого закона и на недопустимость распространения его, на всю Вселенную в целом. В масштабах последней «на отдельных её участках вполне вероятны весьма мощные флуктуации энтропии. На этих участках естественными и самопроизвольными будут те процессы, которые сопровождаются не ростом, а уменьшением энтропии».

«Решив» таким образом, проблему тепловой смерти Вселенной, классическая и современная термодинамика одновременно предоставили карт-бланш изобретателям вечных двигателей второго рода. В самом деле, равновесную окружающую среду вполне правомерно представить как систему с бесконечным числом частиц (молекул) и на этом основании игнорировать второй закон термодинамики. С другой стороны, двигатель в масштабах окружающей среды представляет собой систему с относительно малым числом частиц, для которой второй закон термодинамики также неприменим. Возможность отбора теплоты от окружающей среды для выполнения работы оказалась, таким образом, вполне легитимной. Тем более, что для отопления помещений посредством тепловых насосов отбор теплоты от окружающей среды широко практикуется.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

35664. Вишивка атласними стрічками. Картина Кошик з квітами 1.69 MB
  Його мета полягає в тому щоб з’ясувати якої вони думки щодо того якою повинна бути обрана мною картина. Аналіз об’єктіваналогів Ця картина приваблює мене своєю кольоровою гамою у поєднанні з ніжним віддтінком тканини. Ця картина приваблює мене своїми дрібними деталями тобто вони виконані францюзькими вузликами.
35665. Вязання крючком. Творчий проект 208.84 KB
  Відповідно до метиоб’єкту і предмету роботи були поставлені такі завдання: Проаналізувати та теоретично обґрунтувати особливості в’язання крючком. Висока якість виконання речей з могил коптів дозволяє вважати що техніка в'язання була відома набагато раніше. У 1867 році Вільям Фелкін висунув гіпотезу що в'язання було відоме ще за часів Троянської війни.
35666. Технологія пошиття повсякденної спідниці 64.07 KB
  Але де взяти нову спідницю щоб вона була не тільки модна але і подобалася б у всіх деталях добре сиділа на фігурі і була не дуже дорога Найкраще зшити її самої. Мета: Зшити спідницю. Завдання: 1 Навчитися шити спідницю 2 Ознайомитися з технологією пошиття спідниці 3 Зшити спідницю. Мистецтво шиття Для того щоб зшити спідницю потрібно виконати кілька етапів.
35667. Випалювання сови. Творчий проект 2.23 MB
  Випалювання сови Хід проектування У ході проектування свого виробу я повинен пройти такі етапи: І. Щоправда я вимушений був розчаруватись бо не мав спеціального пристрою для випалювання по дереву. І коли у школі задали домашнє завдання зробити якийнебудь виріб то одразу ж згадав про випалювання і прийшовши додому взявся за роботу. Серед багатьох художніх ремесел що з обробкою дерева окреме місце посідає декоративне випалювання.
35668. Вышитая открытка. Творческий проект 1.08 MB
  3 Минимаркетинговое исследование Проведя минимаркетинговое исследование направленное на выбор объекта проектирования выяснилось что 5 проголосовало за мягкую игрушку 15 за изготовление открытки техникой скрапбукинг а остальные проголосовали за изготовление вышитой открытки. По большому счету это были не совсем обычные открытки не представляющие большой культурной ценности. Кроме того в тоже время а именно к концу 19го века стали очень популярны фото открытки. Привнеся в европейскую традицию чтото свое отечественные...
35669. Театрализованные игры. Исследовательская работа 965.67 KB
  Что такое театрализованная игра. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ Игра. Что такое театрализованная игра. Он хочет играть играет всем и познаёт окружающий мир прежде всего и легче всего в игре игрой.
35670. Виготовлення спідниці. Творчий проект 586.77 KB
  Іспанія епохи Відродження була в той момент законодавцем мод і вводить в гардероб каркасний костюм. Спідниці шиються на спеціальному щільному чохлі з металевими або деревяними обручами різних розмірів. Вузька в талії, підігнана до корсета, спідниця розширюється донизу, облягаючи конусоподібний каркас (вертюгаден) без єдиної складкиитки 5 грн –1 моток 1 моток 5 грн Прикраси 3 грн –1 шт...
35671. Дерево з бісеру. Творчий проект 233.62 KB
  Виріб: Фіалкове дерево з бісеру 1.3 Після опитування яке стосується мого проекту я зробила висновок: Виконаний проект матиме свого споживача тому що вироби з бісеру – це завжди вишукано незвичайно і дуже гарно. Найбільша кількість кольорів бісеру була створена в Завхідній Європі в XIX ст.
35672. Виготовлення вишитої картини. Творчий проект 1.19 MB
  Також наприклад у Древньому Єгипті певна вишивка означала соціальне становище людини: найкрасивіша різнобарвна багата вишивка робилася на одязі тільки у осіб царського роду фараонів; у нижчих шарів суспільства вона була набагато скромніше або взагалі відсутня. Зрозуміло вишивка була поширена не тільки в Єгипті а й наприклад у Стародавній Греції де була знайдена домашнє начиння на якій зображені жінки вишивали на пяльцях. У словянських народів спочатку вишивка мала релігійний характер була так званим оберегом від зла.