エントロピ

宇宙の無秩序

私たちが熱力学について話しているとき、 エントロピー。 システムのエントロピーは、熱力学システムやクローズドシステムでは利用できないエネルギーの一種であり、システムの無秩序の尺度としてもよく考えられます。 これは、システムの熱で可逆的であるか、システムの温度に反比例する限り、変化に応じて直接変化するシステムの状態のプロパティです。

この記事では、エントロピーについて知っておく必要のあるすべてのことを説明し、日常生活のいくつかの例を紹介します。

エントロピーの定義

エントロピーと水

閉じた熱力学システムでは利用できないのはエネルギーの尺度であることを私たちは知っています。 エントロピーを使用する方法のXNUMXつは、システムの無秩序を測定することです。 つまり、 システム内のカオスは、エントロピーが原因です。 通常、温度が上昇または下降すると、システムを構成する分子と原子に大きな変化があります。

エントロピーをより簡単な言葉で定義すると、それは宇宙の物質とエネルギーが分解されて、不活性な均一性の究極の状態になると言えます。

主要な機能

エントロピ

エントロピーが包含する主な特徴は何かを見ていきます。 それにはXNUMXつの主な特徴があります。 そのXNUMXつは、システムに熱が供給されると、温度に関係なくシステムのエントロピーが増加することです。 つまり、熱を導入するシステムでは、システムのエントロピーが増加します。

エコシステムに熱を導入すると、温度が変化するかどうかに関係なく、この熱が排除されるとエントロピーが減少します。 に 断熱的であるすべてのプロセスでは、エントロピーの値は時間の経過とともに一定のままです。 エントロピーの測定方法は非常に注意深く行う必要があります。 そして、それが測定されるとき、恣意的な決定がなされなければならず、それらのいくつかは避けることができるということです。 たとえば、エントロピー率と呼ばれるものをとる粒度の単位ですが、他のいくつかの制限は克服できません。

これをより明確にするために例を挙げましょう。 エントロピーは不変ではないために発生する特定のイベントをどのように記述するかを選択する必要がある場合、同じオブジェクトを同じ方法で記述することができます。 これは一般的な制限よりも大きな制限であり、エントロピーを測定するには、処理する問題のドメインを知る必要があることが一般的に認識されています。

ただし、エントロピーは非常に単純な関数として定義できます。 関係する対数はXNUMXつだけであり、特定の関心のあるプロパティを持つものの数が含まれます。

エントロピーの特性

グラフィック

私たちは、日常の経験の中でエントロピーの最も重要な特性がどれであるかを説明し始めます。 それは重みのないものとして提示することができ、 それは私たちの世界のすべてに流れることができます。 それは、空間の領域を指し、基本的に物質として扱うことができる、体内の物質の量に関係する特性です。 この方法では、 エントロピーは、物質の領域全体に分布し、逆にまたは直接蓄積することができます。 また、抽出、解凍、または別のオブジェクトに転送することもできます。 このようにして、私たちはそれを私たち自身のエネルギーと関連付けることができます。

エントロピーがオブジェクトの状態を大幅に変化させることはわかっています。 材料の量が少ない場合、それは冷たいと認識されます。 物質的な神話にますます多くのエントロピーが含まれている場合、それはホットでさえあると見なすことができます。 これが、それがすべての熱的側面で基本的な役割を果たし、これらの影響の原因と見なすことができることを私たちが知っている理由です。 この対策がなければ、温度や熱はありません。 通常、それは均質な体全体に広がる傾向があり、ボリューム全体で多かれ少なかれ迅速かつ均一に自動的に破壊されます。

このプロセスでは、エントロピーが最も高温のボディから最も低温のボディに流れることがわかります。 銀、銅、ダイヤモンド、アルミニウムなどの良い導体である物質と、悪い導体であり、木材、プラスチック、空気などの流れを遅くする物質があります。 日常生活では、良い導体を使用して転送しますが、悪い導体を絶縁体として使用します。

発電所の加熱コイルには大量のエントロピーが発生します。 また、オイルバーナーの炎やディスクブレーキシステムの摩擦面でも発生します。 大量に発生するもう一つの場所は、動き続けているアスリートの筋肉です。 同じことが脳にも当てはまります。 私たちが考えるとき、大量のエントロピーが生成されます。

温度と性質

私たちは、生産が自然界のあらゆる状況で発生することを事実上知っています。 変化がある状況では、エントロピーが関係しています。 それが持っている最も驚くべき特徴は、それが少量であろうと大量であろうと、人生で起こる事実上すべてのプロセスで起こるということです。 現在、既知のメカニズムはありません。 エントロピー量が生成されると、破棄することはできません。 既存の総量は増加するだけで、減少することはありません。

エントロピーを生成するプロセスは、不可逆的なシステムであるため、このエネルギーを返すことはできません。 これは、体が初期状態に戻ることができるという意味ではなく、この量の熱が体から出るということだけを意味します。 増加するが減少しないという主張 それは熱力学の第二法則に含まれているものです。 エントロピーを堆積させる場所がない場合、体が初期状態に戻ることはできません。

ご覧のとおり、説明するのは非常に難しい機能ですが、日常的には非常に便利です。 この情報で、このトピックについてさらに学ぶことができることを願っています。


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