Entropija - kas tai, apibrėžimas ir sąvoka

Turinys:

Entropija - kas tai, apibrėžimas ir sąvoka
Entropija - kas tai, apibrėžimas ir sąvoka
Anonim

Entropija fizikoje yra dydis, matuojantis šilumos energijos ir temperatūros santykį, tai yra, kiek sistemoje yra naudingos energijos darbams atlikti.

Entropija yra kilusi iš termodinamikos tyrimų, siekiant paaiškinti, kodėl tam tikri energijos išsaugojimą gerbiantys reiškiniai tikrovėje nepasitvirtina.

Norėdami tai paprasčiausiai paaiškinti, įsivaizduokime kambarį, padalytą į dvi dalis, kurias skiria siena. Dabar tarkime, kad vienoje iš dviejų kambario pertvarų yra suslėgtų dujų. Taigi, jei siena griūtų, dujos pasklistų po kambarį.

Entropija termodinamikoje

Tada Rudolfas Clausius iškėlė antrąjį termodinamikos dėsnį: „Neįmanoma, kad autonominė mašina be išorinio agento pagalbos perduotų šilumą iš vieno kūno į šiltesnį“.

Tai yra, tęsdami ankstesnį pavyzdį, matome, kad dujos plečiasi visame kambaryje, tačiau negalime matyti, kaip jos savaime susispaudžia tik į vieną pusę.

Po Clausiuso požiūrio Ludwigas Boltzmannas 1877 m. Surado būdą matematiškai išreikšti šią sampratą ir sukūrė šią formulę:

Entropija šiuolaikiniu apibrėžimu

Entropija, šiuolaikiškesne apibrėžtimi, gali būti suprantama kaip lygiaverčių mikrostatų skaičius tam pačiam sistemos makrolygiui. Tai yra, kiek galimų būdų galima įdėti elementus, kad stebėtojas galėtų tą patį dalyką išmatuoti makroskopiškai.

Žiūrint kitu būdu, entropija matuoja būsenos radimo tikimybę dėl daugybės derinių, kurie duoda tą patį rezultatą.

Kitaip tariant, būsena su didele entropija yra ta, kurios atsiradimo tikimybė yra didelė. Pavyzdžiui, dviem atsitiktinai išmestiems kauliukams 7 suma yra didesnė entropijos būsena nei 12 suma.

Bet kaip ši tikimybių sistema yra susijusi su termodinamikos dėsniu, kurį mes citavome pradžioje? Apibendrinant galima pasakyti, kad pastebima didžiausia entropija.

Grįžtant prie dujų pavyzdžio, tikimybė, kad jos dalelės prilips prie vienos kambario pusės, yra tokia be galo maža, kad stebėtojas jos niekada nematys.

Entropija ir ekonomika

Entropijos sąvoka gali būti naudojama kaip netvarkos, į kurią linkusi ekonominė sistema, sinonimas, kai nėra nustatyti reikalingi reglamentai. Tai yra, be valstybės įsikišimo, ekonominė sistema, pasak kai kurių autorių, būtų linkusi į chaosą, sukeldama tokias krizes, kokias pastebėjome per Didįjį nuosmukį.

Kai kurie analitikai teigia, kad dėl tokios tendencijos į entropiją, susidūrus su tokiomis krizėmis kaip 2008 m., Federalinis rezervas taip pat reikalavo ekspansinės pinigų politikos. Jei ne, spėjama, kad JAV ekonomika būtų paveikta labiau.