Některé věci mají univerzální jistotu, jako je smrt, zdanění, druhý termodynamický zákon.Tento článek hlavně z fyzikálního hlediska vám řekne, proč místnost není potřeba uklízet.
V roce 1824 francouzský fyzik Nicolas Léonard Sadi Carnot poprvé navrhl druhý zákon termodynamiky, když přemýšlel o tom, jak fungují parní stroje.Dodnes druhý termodynamický zákon stále platí a stává se neměnným faktem.Ať se snažíte sebevíc, nemůžete se zbavit kontroly nad jeho neotřesitelným závěrem, že entropie v izolovaných systémech nikdy neklesá.
Kolik uspořádání molekul vzduchu
Pokud dostanete krabici se vzduchem, abyste změřili některé z jeho vlastností, vaší první reakcí může být vzít pravítko a teploměr a zaznamenat některá důležitá čísla, která znějí vědecky, jako je objem, teplota nebo tlak.Čísla jako teplota, tlak a objem totiž poskytují všechny informace, na kterých vám opravdu záleží, a řeknou vám vše o vzduchu v krabici.Není tedy důležité, jak jsou molekuly vzduchu uspořádány.Molekuly vzduchu v krabici jsou uspořádány mnoha různými způsoby, z nichž všechny mohou vést k přesně stejnému tlaku, teplotě a objemu.To je role entropie.Ty, které nelze vidět, mohou stále vést k přesně stejným pozorovatelným měřením pod různými permutacemi a pojem entropie popisuje přesně počet různých permutací.
Jak se mění entropie v průběhu času
Proč hodnota entropie nikdy neklesá?Podlahu uklízíte mopem nebo rohoží, okna čistíte prachovkou a čističem na okna, čistíte příbory kartáčem na nádobí, čistíte záchod toaletním kartáčem a čistíte oblečení válečkem a čistícím oblečením z mikrovlákna.Po tom všem si myslíte, že je váš pokoj velmi uklizený.Ale jak dlouho může váš pokoj takhle zůstat?Po chvíli si uvědomíte, že veškeré vaše úsilí je marné.
Proč ale váš pokoj nemůže zůstat uklizený několik dalších let?To proto, že dokud se jedna věc v místnosti změní, není celá místnost uklizená.Zjistíte, že v místnosti je mnohem pravděpodobnější, že bude nepořádek než uklizený, a to jen proto, že existuje příliš mnoho způsobů, jak zaneřádit pokoj.
Extrémně náročná entropie
Stejně tak nemůžete zabránit molekulám vzduchu v místnosti, aby se náhle rozhodly kolektivně se pohybovat stejným směrem, natlačily se do rohu a udusily vás ve vakuu.Pohyb molekul vzduchu je ale řízen nespočetnými náhodnými srážkami a pohyby, nikdy nekončícím molekulárním pohybem.V místnosti existuje jen málo způsobů, jak ji vyčistit, a existuje nespočet způsobů, jak ji zaneřádit.Různá „nepořádná“ opatření (jako je umístění špinavých ponožek na postel nebo na prádelník) mohou vést ke stejným měřením teploty nebo tlaku.Entropie udává, kolik různých způsobů lze použít k přeskupení chaotické místnosti, když lze získat stejná měření.
Čas odeslání: 29. srpna 2020