Nekatere stvari imajo univerzalno gotovost, na primer smrt, obdavčitev, drugi zakon termodinamike.Ta članek predvsem z vidika fizike vam pove, zakaj sobe ni treba čistiti.
Leta 1824 je francoski fizik Nicolas Léonard Sadi Carnot prvi predlagal drugi zakon termodinamike, ko je razmišljal o delovanju parnih strojev.Do danes drugi zakon termodinamike še vedno velja in postaja nespremenljivo dejstvo.Ne glede na to, koliko se trudiš, se ne moreš znebiti nadzora njegove neomajne ugotovitve, da se entropija v izoliranih sistemih nikoli ne zmanjša.
Koliko razporeditev molekul zraka
Če vam dajo škatlo z zrakom, da izmerite nekatere njegove lastnosti, bo morda vaša prva reakcija ta, da vzamete ravnilo in termometer ter zabeležite nekaj pomembnih številk, ki zvenijo znanstveno, kot so prostornina, temperatura ali tlak.Konec koncev, številke, kot so temperatura, tlak in prostornina, zagotavljajo vse informacije, ki vas resnično zanimajo, in vam povedo vse o zraku v škatli.Kako so molekule zraka razporejene, torej ni pomembno.Molekule zraka v škatli so razporejene na veliko različnih načinov, ki lahko vodijo do popolnoma enakega tlaka, temperature in prostornine.To je vloga entropije.Tiste, ki jih ni mogoče videti, lahko še vedno vodijo do popolnoma enakih opazovanih meritev pri različnih permutacijah, koncept entropije pa natančno opisuje število različnih permutacij.
Kako se entropija spreminja skozi čas
Zakaj se vrednost entropije nikoli ne zmanjša?Tla očistite z mopom ali podlogo, okna očistite s prahom in čistilom za okna, jedilni pribor očistite s ščetko za posodo, stranišče očistite s ščetko za stranišče, oblačila pa z valjčkom za kosme in čistilnimi oblačili iz mikrovlaken.Po vsem tem mislite, da vaša soba postaja zelo pospravljena.Toda kako dolgo lahko vaša soba ostane taka?Čez nekaj časa boste spoznali, da je ves vaš trud zaman.
Toda zakaj vaša soba ne more ostati urejena naslednjih nekaj let?To je zato, ker dokler se ena stvar v sobi spremeni, celotna soba ni več pospravljena.Ugotovili boste, da je veliko bolj verjetno, da bo soba neurejena, kot da bo pospravljena, samo zato, ker obstaja preveč načinov, kako narediti sobo neurejeno.
Izjemno zahtevna entropija
Podobno ne morete preprečiti molekulam zraka v prostoru, da se nenadoma odločijo, da se skupaj premaknejo v isto smer, se stisnejo v kot in vas zadušijo v vakuumu.Toda gibanje molekul zraka je pod nadzorom neštetih naključnih trkov in premikov, neskončnega molekularnega gibanja.Za sobo obstaja nekaj načinov, kako jo narediti čisto, in obstaja nešteto načinov, kako jo narediti neurejeno.Različne "neurejene" ureditve (kot je odlaganje umazanih nogavic na posteljo ali na omarico) lahko vodijo do enakih meritev temperature ali tlaka.Entropija kaže, koliko različnih načinov je mogoče uporabiti za preureditev kaotične sobe, če je mogoče dobiti enake meritve.
Čas objave: 29. avgusta 2020