เอนโทรปีในวิชาฟิสิกส์คืออะไร เอนโทรปีในชีวิตของเรา รับมือกับอสูรของแม็กซ์เวลล์

วีรสตรีของ Woody Allen ไม่ว่า Works จะนิยามเอนโทรปีแบบนี้: ยากที่จะผลักกลับเข้าไปในท่อ ยาสีฟัน... เธอยังอธิบายในวิธีที่น่าสนใจเกี่ยวกับหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก ซึ่งเป็นอีกเหตุผลหนึ่งที่ควรชมภาพยนตร์เรื่องนี้

เอนโทรปีเป็นตัววัดความโกลาหลวุ่นวาย คุณเชิญเพื่อนของคุณไปงานเลี้ยงปีใหม่ จัดระเบียบ ล้างพื้น วางขนมบนโต๊ะ จัดเครื่องดื่ม กล่าวโดยสรุป พวกเขาวางทุกอย่างให้เป็นระเบียบและขจัดความสับสนวุ่นวายให้ได้มากที่สุด นี่คือระบบเอนโทรปีต่ำ

เอนโทรปีคืออะไรในคำง่ายๆ: คำจำกัดความที่ใช้คำนี้ในพื้นที่ ตัวอย่างที่ชัดเจนของเอนโทรปีในชีวิต

ทุกคนคงนึกภาพออกว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับอพาร์ตเมนต์หากงานเลี้ยงประสบความสำเร็จ: ความวุ่นวายอย่างสมบูรณ์ แต่ในตอนเช้า คุณจะมีระบบที่มีเอนโทรปีสูงไว้ใช้งาน

เพื่อให้อพาร์ทเมนต์เป็นระเบียบคุณต้องจัดระเบียบนั่นคือใช้พลังงานเป็นจำนวนมาก เอนโทรปีของระบบลดลง แต่ไม่มีความขัดแย้งกับกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ - คุณได้เพิ่มพลังงานจากภายนอก และระบบนี้จะไม่ถูกแยกออกอีกต่อไป

หนึ่งในตัวแปรของการสิ้นสุดของโลกคือการตายจากความร้อนของจักรวาลเนื่องจากกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ เอนโทรปีของจักรวาลจะถึงจุดสูงสุดและจะไม่มีอะไรเกิดขึ้นอีกในนั้น

โดยทั่วไปแล้ว ทุกสิ่งทุกอย่างฟังดูค่อนข้างน่าเบื่อ โดยธรรมชาติแล้ว ทุกสิ่งที่มีระเบียบมีแนวโน้มที่จะทำลายล้าง ไปสู่ความโกลาหล แต่แล้วชีวิตมาจากไหนบนโลก? สิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีความซับซ้อนและเป็นระเบียบอย่างไม่น่าเชื่อ และต้องต่อสู้กับเอนโทรปีมาทั้งชีวิต (แม้ว่าในท้ายที่สุดแล้ว มันก็เป็นฝ่ายชนะเสมอ

ทุกอย่างง่ายมาก สิ่งมีชีวิตในกระบวนการของชีวิตจะกระจายเอนโทรปีรอบตัวตัวเอง นั่นคือ พวกมันละทิ้งเอนโทรปีของทุกสิ่งที่ทำได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อเรากินแซนวิช เราเปลี่ยนขนมปังและเนยที่สั่งสวยงามให้เป็นสิ่งที่รู้จัก ปรากฎว่าเราให้เอนโทรปีของเรากับแซนวิช แต่ในระบบทั่วไป เอนโทรปีไม่ลดลง

และถ้าเรานำโลกโดยรวม มันก็จะไม่ใช่ระบบปิดเลย ดวงอาทิตย์ให้พลังงานแก่เราเพื่อต่อสู้กับเอนโทรปี

จิตวิทยาเอนโทรปี

เอนโทรปี - วิธีการปฏิสัมพันธ์ระหว่างบุคคลและสภาพแวดล้อมทางสังคมถูกกำหนดโดยความจริงที่ว่าสภาพแวดล้อมทางสังคมในด้านหนึ่งและบุคลิกภาพในอีกด้านหนึ่งสามารถรวมถึงแนวโน้มแบบเอนโทรปิกและเนเจนโทรปิกและรูปแบบอัตราส่วนที่แน่นอนเป็นไปได้ร่วมกัน โหมดปฏิสัมพันธ์ ความหลากหลายทำให้สามารถก้าวข้ามคำจำกัดความของบุคลิกภาพได้ในฐานะระบบที่เสถียรซึ่งทำงานในสภาวะแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป

หากเราใช้แกน "บุคลิกภาพ - สภาพแวดล้อมทางสังคม" ที่ไม่เปลี่ยนแปลงในเครื่องมือแนวคิดของเราและจินตนาการถึงการหมุนร่วมกันด้วยแกน "เอนโทรปี - เนเจนโทรปี" ซึ่งมีคำตอบสำหรับคำถาม "ปฏิสัมพันธ์เป็นอย่างไร" แล้วเรา มีสี่ตัวเลือกเริ่มต้นที่เรากำจัด:

1) แนวโน้มเชิงลบของสภาพแวดล้อมทางสังคม
2) แนวโน้มเอนโทรปิกของสภาพแวดล้อมทางสังคม
3) แนวโน้มบุคลิกภาพ negentropic;
4) แนวโน้มเอนโทรปิกของบุคลิกภาพ

จำเป็นต้องอาศัยคำอธิบายสั้น ๆ ของแต่ละคน

1. แนวโน้มเชิงลบของสภาพแวดล้อมทางสังคม แม้แต่เบคอนยังตั้งคำถามว่าบุคคลสามารถดำรงอยู่ในเงื่อนไขของระเบียบสังคมได้อย่างไร และโดยทั่วไปแล้ว ระเบียบทางสังคมนี้ประกอบด้วยอะไร ทฤษฎีทางสังคมวิทยาสมัยใหม่ส่วนใหญ่ทุ่มเทให้กับการอธิบายธรรมชาติของมัน เกี่ยวกับงานของเราพวกเขาอธิบายพารามิเตอร์ที่เป็นไปได้ของระบบ "บุคลิกภาพ - สภาพแวดล้อมทางสังคม" ก็เพียงพอที่จะสังเกต: บุคคลสามารถรวมอยู่ในความสัมพันธ์ที่เป็นทางการและไม่เป็นทางการซึ่งคุณภาพหลักคือการทำซ้ำความชัดเจนและองค์กร สภาพทางสังคมที่เป็นพิธีกรรมและตายตัว - สถานการณ์ของพฤติกรรมส่วนบุคคล เป็นที่ทราบกันดีว่าสังคมไม่สามารถมีอิทธิพลต่อบุคคลที่รวมอยู่ในกลุ่มได้อย่างมีประสิทธิภาพหากกลยุทธ์ของอิทธิพลทางสังคมไม่สอดคล้องกันเป็นเอกฉันท์และสม่ำเสมอ

2. แนวโน้มเอนโทรปิกของสภาพแวดล้อมทางสังคม องค์ประกอบของความโกลาหลและความวุ่นวายความไม่มั่นคงทางสังคมและความระส่ำระสายของอุปกรณ์ในขั้นตอนต่างๆของการพัฒนา E. Durkheim ได้พิจารณา เงื่อนไขที่จำเป็นการพัฒนาสังคมการปรากฏตัวขององค์ประกอบบางอย่างของความไม่เป็นระเบียบ ดังที่คุณทราบ เขาเน้นประเด็นนี้เกี่ยวกับการศึกษาธรรมชาติของความผิดปกติทางสังคมและอาชญากรรม โดยไม่ต้องลงรายละเอียดการวิเคราะห์เชิงวิพากษ์เกี่ยวกับมุมมองของ E. Durkheim เราต้องการเน้นว่าแนวโน้มแบบเอนโทรปิกนั้นสังเกตได้ชัดเจนเป็นพิเศษในการทำงานของกลุ่มสังคมขนาดเล็กในบรรยากาศจุลภาคของสมาคมมนุษย์ที่เป็นทางการและไม่เป็นทางการ ตัวอย่าง เช่น บริษัทขี้เมา ฝูงชนที่ปั่นป่วนระหว่างงานกีฬาสี สถานการณ์ในกลุ่มงานที่มีการกระจายหน้าที่และบทบาทไม่ชัดเจน การรวมตัวกันแบบสุ่มของผู้คนที่ไม่รวมตัวกันเป็นปึกแผ่น เป็นต้น

3. แนวโน้มบุคลิกภาพแบบ Negentropic หมายถึงความสอดคล้องของมุมมองและทัศนคติของแต่ละบุคคล ความสม่ำเสมอและการจัดระเบียบในการดำเนินการ ดูเหมือนไม่จำเป็นที่จะต้องพิจารณารายละเอียดกลไกในการสร้างความมั่นใจและบรรลุความมั่นคง ความสอดคล้องของการจัดระเบียบในชีวิตของแต่ละบุคคล เนื่องจากปัญหานี้มีการกล่าวถึงอย่างกว้างขวางในวรรณกรรมทางจิตวิทยาและงานจำนวนมากได้ทุ่มเทให้กับการศึกษาวิจัย สามารถเน้นได้ว่านักเรียนและผู้ติดตามของ DN Uznadze เชื่อมโยงกลไกของความมั่นคงของพฤติกรรมส่วนบุคคลและลักษณะเฉพาะ การรับรู้ของโลกและความเชื่อด้วยการตรึงทัศนคติโดยมีการจัดทัศนคติที่แน่นอนโครงสร้างระบบและแนวโน้มภายใน ต่อการรวมและความเข้ากันได้

4. แนวโน้มบุคลิกภาพเอนโทรปิก ความแตกแยกทางพฤติกรรม, ความระส่ำระสาย, ความไม่สอดคล้องกันในการกระทำและความเชื่อ, ความไม่มั่นคงทางอารมณ์เป็นการแสดงออกของความสับสนวุ่นวายภายในและแนวโน้มที่เกี่ยวกับภายในของแต่ละบุคคล ไม่ต้องสงสัยเลยว่าสถานะที่ จำกัด ของการเติบโตของเอนโทรปีนั้นเป็นลักษณะของพยาธิวิทยาอย่างไรก็ตามมันจะผิดที่จะทำให้คำถามง่ายขึ้นด้วยวิธีนี้ซึ่งถูกกล่าวหาว่าการเติบโตของเอนโทรปีเกี่ยวข้องกับพยาธิวิทยาและการเติบโตของ negentropy นั้นสัมพันธ์กับสุขภาพจิต . ยิ่งกว่านั้นด้วยความผิดปกติทางระบบประสาทหลายอย่าง การจัดระเบียบเกินกำลังถูกตั้งข้อสังเกต นำไปสู่รูปแบบทางพยาธิวิทยาของพิธีกรรม และในทางตรงกันข้าม ในบุคคลที่มีสุขภาพดีในทางปฏิบัติ ภายใต้เงื่อนไขบางประการ การเพิ่มขึ้นของแนวโน้มเอนโทรปิกสามารถสังเกตได้ สิ่งนี้แสดงให้เห็นอย่างดีในการทดลองที่รู้จักกันดีของ L. Festinger, T. Newcomb และ A. Pepiton, F. G. Zimbardo ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาปรากฏการณ์ของการแยกตัวซึ่งได้รับการกล่าวถึงบางส่วนแล้ว ความจริงก็คือว่าหนึ่งในตัวชี้วัดของ deindividuation ตามความแออัดเหล่านี้คือความหุนหันพลันแล่นและพฤติกรรมการทำลายล้าง การควบคุมตนเองที่ลดลง พฤติกรรมที่วุ่นวาย และความระส่ำระสายของสถานะภายในบุคคล FG Zimbardo กำหนดการต่อสู้ระหว่างสองช่วงเวลาอย่างกระชับและชัดเจน - ความสับสนวุ่นวายและระเบียบ - ในการดำรงอยู่ของมนุษย์: "ในการต่อสู้ดิ้นรนนิรันดร์ของระเบียบและความโกลาหล เราหวังว่าจะได้รับชัยชนะของการแบ่งแยก แต่อย่างลึกลับเราอยู่ในสมรู้ร่วมคิดกับกองกำลังภายในที่เล็ดลอดออกมาจาก ความลึกของการแยกตัวออกจากกัน" ...

ปรัชญาเอนโทรปี

ENTROPY (จากกรีกเอนโทรเปีย - เลี้ยว, การเปลี่ยนแปลง) - part กำลังภายในระบบปิดหรือพลังงานเชิงซ้อนของจักรวาลซึ่งไม่สามารถใช้งานได้โดยเฉพาะไม่สามารถผ่านหรือเปลี่ยนเป็นงานกลไกได้ คำจำกัดความที่แน่นอนของเอนโทรปีทำได้โดยใช้การคำนวณทางคณิตศาสตร์ ผลของเอนโทรปีเห็นได้ชัดที่สุดในตัวอย่างของกระบวนการทางอุณหพลศาสตร์ ดังนั้น ความร้อนไม่เคยแปรสภาพเป็นงานกลโดยสมบูรณ์ โดยถูกแปรสภาพเป็นพลังงานประเภทอื่น เป็นที่น่าสังเกตว่าในกระบวนการที่ย้อนกลับได้ ค่าของเอนโทรปียังคงไม่เปลี่ยนแปลง ในกระบวนการที่ย้อนกลับไม่ได้ ในทางกลับกัน จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ และการเพิ่มขึ้นนี้เกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานกลลดลง ด้วยเหตุนี้ กระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้จำนวนมากที่เกิดขึ้นในธรรมชาตินั้นมาพร้อมกับการลดลงของพลังงานกล ซึ่งท้ายที่สุดแล้วจะนำไปสู่อาการอัมพาตทั่วไป หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ "ความตายจากความร้อน" แต่ข้อสรุปดังกล่าวใช้ได้เฉพาะในกรณีของการสันนิษฐานว่าลัทธิเผด็จการของจักรวาลเป็นแบบเชิงประจักษ์แบบปิดเท่านั้น คริสต์. นักศาสนศาสตร์บนพื้นฐานของเอนโทรปี พูดถึงความจำกัดของโลก โดยใช้มันเป็นข้อพิสูจน์ถึงการดำรงอยู่ของพระเจ้า

เอนโทรปีกำลังเติบโต เอนโทรปีเติบโตในระบบแยกหรือไม่?

ห้าตำนานเกี่ยวกับการพัฒนาและเอนโทรปี ตำนานที่สาม
เราเก็บเงินไว้ใต้กุญแจ ซ่อนอาหารจากความร้อนในน้ำแข็ง
แต่บุคคลไม่สามารถอยู่อย่างสันโดษและถูกขังได้
กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ระบุว่าเอนโทรปีในระบบที่แยกได้ไม่ลดลง กล่าวคือ ยังคงมีอยู่หรือเพิ่มขึ้น มันสามารถเติบโตนอกระบบที่แยกออกมาได้หรือไม่?
เราทราบทันทีว่าคำว่า "ระบบ" ในการกำหนดหลักการที่สองนั้นใช้เพื่อความกระชับเท่านั้น มันหมายถึงชุดขององค์ประกอบใด ๆ ในขณะที่ระบบรวมถึงการเชื่อมต่อระหว่างพวกเขาและถือว่ามีความสมบูรณ์ ทั้งการเชื่อมต่อและความสมบูรณ์สามารถชะลอการเติบโตของเอนโทรปี ไม่รวมบางสถานะ (อาจไม่เป็นที่พึงปรารถนาสำหรับระบบ) ในแง่อื่น ความสม่ำเสมอไม่สำคัญสำหรับหลักการที่สอง
ข้อกำหนดสำหรับการแยกตัวเกิดขึ้นจากข้อเท็จจริงที่ว่าจากเอนโทรปีของระบบเปิดสามารถส่งออกและกระจายไปในสิ่งแวดล้อมได้ แต่หลังจากที่ชุดองค์ประกอบที่แยกออกมาได้สมดุลแล้ว ได้มาถึงแมคโครสเตตที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุด เอนโทรปีเมื่อถึงระดับสูงสุดแล้ว ก็ไม่สามารถเติบโตต่อไปได้อีก
การเติบโตของเอนโทรปีเป็นไปได้เฉพาะเมื่อมีความไม่สมดุลบางประเภทเท่านั้น ซึ่งจะไม่เกิดขึ้นจนกว่าพลังงานจะไหลเข้าจากภายนอกหรือไหลออกกลับมา ไม่ใช่เรื่องไร้สาระที่เรานำสิ่งของต่างๆ ไปไว้ในที่เก็บแยก - ซึ่งจะช่วยป้องกันอิทธิพลภายนอกที่นำไปสู่การเกิดความไม่สมดุลและการเติบโตของเอนโทรปีต่อไป ดังนั้น ความโดดเดี่ยว เช่นเดียวกับความเป็นระบบ ไม่ได้มีส่วนช่วยในการเติบโตของเอนโทรปี แต่รับประกันได้ว่าจะไม่ลดลงเท่านั้น มันอยู่นอกระบบที่แยกออกมา ในสภาพแวดล้อมที่เปิดกว้าง เอนโทรปีเติบโตอย่างเด่นชัด
แม้ว่าสูตรคลาสสิกของหลักการที่สองไม่ได้บอกถึงการเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีในระบบเปิดและสภาพแวดล้อม แต่ก็ไม่ใช่ปัญหาใหญ่ การแยกส่วนของสิ่งแวดล้อมหรือกลุ่มของระบบเปิดที่มีส่วนร่วมในกระบวนการออกทางจิตใจและไม่ได้รับอิทธิพลจากภายนอกและพิจารณาว่าเป็นระบบแยกเดี่ยวก็เพียงพอแล้ว ดังนั้นเอนโทรปีทั้งหมดของพวกเขาไม่ควรลดลง นี่คือวิธีที่ W. Ashby โต้เถียง ตัวอย่างเช่น เมื่อประเมินผลกระทบของระบบหนึ่งต่ออีกระบบหนึ่ง และ I. Prigogine เมื่อพิจารณาโครงสร้างแบบกระจาย
ที่แย่กว่านั้น กระบวนการขนาดใหญ่ที่เอนโทรปีเติบโตขึ้น กล่าวคือ กระบวนการสะสมของสิ่งรบกวนในระบบภายใต้อิทธิพลของกองกำลังภายนอก ดูเหมือนว่าจะหลุดพ้นจากการกระทำของหลักการที่สอง - อย่างไรก็ตาม พวกมันไม่สามารถดำเนินการในระบบที่แยกออกมาได้!
ดังนั้นจึงควรกำหนดกฎหมายดังต่อไปนี้: กระบวนการเปลี่ยนแปลงพลังงาน มวล ข้อมูลที่เกิดขึ้นเองโดยธรรมชาติไม่ได้ลดค่าเอนโทรปีรวมของทุกระบบและบางส่วนของสภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง ในการกำหนดสูตรดังกล่าว ข้อกำหนดที่มากเกินไปของความสอดคล้องจะถูกลบออก การแยกตัวออกจากกันโดยคำนึงถึงองค์ประกอบทั้งหมดที่เกี่ยวข้องในกระบวนการและยืนยันความถูกต้องของกฎหมายสำหรับกระบวนการที่เกิดขึ้นเองทั้งหมด

เอนโทรปีในแง่ง่าย เอนโทรปีคืออะไรในคำง่าย ๆ

ส่วนใหญ่มักพบคำว่า "เอนโทรปี" ในวิชาฟิสิกส์คลาสสิก นี่เป็นหนึ่งในแนวคิดที่ยากที่สุดของวิทยาศาสตร์นี้ ดังนั้นแม้แต่นักศึกษาของมหาวิทยาลัยฟิสิกส์ก็มักจะประสบปัญหาในการรับรู้คำศัพท์นี้ แน่นอนว่านี่เป็นตัวบ่งชี้ทางกายภาพ แต่สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจความจริงข้อหนึ่ง - เอนโทรปีไม่เหมือนกับแนวคิดปกติของปริมาตร มวล หรือความดัน เนื่องจากเอนโทรปีเป็นคุณสมบัติของสสารเฉพาะที่อยู่ระหว่างการพิจารณาอย่างแม่นยำ

พูดง่ายๆ ก็คือ เอนโทรปีเป็นตัวบ่งชี้ว่าเราไม่รู้ข้อมูลในเรื่องใดเรื่องหนึ่งมากน้อยเพียงใด ตัวอย่างเช่นสำหรับคำถามที่ฉันอาศัยอยู่ฉันจะตอบคุณ - ในมอสโก นี่คือพิกัดที่เฉพาะเจาะจงมาก - เมืองหลวง สหพันธรัฐรัสเซีย- อย่างไรก็ตาม มอสโกเป็นเมืองที่ค่อนข้างใหญ่ คุณจึงยังไม่รู้ข้อมูลที่แน่นอนเกี่ยวกับตำแหน่งของฉัน แต่เมื่อฉันบอกคุณ เช่น รหัสไปรษณีย์ เอนโทรปีเกี่ยวกับตัวฉันในฐานะวัตถุจะลดลง

นี่ไม่ใช่การเปรียบเทียบที่แม่นยำทั้งหมด ดังนั้นเพื่อความกระจ่าง เราจะยกตัวอย่างเพิ่มเติมอีกตัวอย่างหนึ่ง สมมุติว่าเราเอาลูกเต๋าหกด้านสิบลูก ลองทิ้งพวกมันทั้งหมดแล้วฉันจะบอกคุณถึงจำนวนรวมของตัวบ่งชี้ที่ลดลง - สามสิบ จากผลรวมของผลลัพธ์ทั้งหมด คุณจะไม่สามารถพูดได้อย่างแน่นอนว่าตัวเลขใดและตัวเลขใดหลุดออกมา - คุณไม่มีข้อมูลเพียงพอสำหรับสิ่งนี้ ในกรณีของเรา ตัวเลขแต่ละหลักที่หลุดออกมาในภาษาของนักฟิสิกส์จะเรียกว่าไมโครสเตท และจำนวนเท่ากับสามสิบในภาษาถิ่นเดียวกันจะเรียกว่ามาโครสเตท หากเราคำนวณว่าไมโครสเตทที่เป็นไปได้ทั้งหมดสามโหลสามารถให้เราได้มากเท่าใด เราก็ได้ข้อสรุปว่าจำนวนไมโครสเตทนั้นสูงถึงเกือบสามล้านค่า โดยใช้สูตรพิเศษ เราสามารถคำนวณดัชนีเอนโทรปีในการทดลองความน่าจะเป็นนี้ - หกและครึ่ง ครึ่งหนึ่งมาจากไหนคุณอาจถาม? ส่วนที่เป็นเศษส่วนนี้ปรากฏขึ้นเนื่องจากการนับเลขในลำดับที่เจ็ด เราสามารถดำเนินการได้ด้วยตัวเลขเพียงสามตัวเท่านั้น คือ 0, 1 และ 2

เอนโทรปีในชีววิทยา เอนโทรปี (แก้ความกำกวม)

เอนโทรปี:

• เอนโทรปีเป็นการวัดการกระจายพลังงานที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ซึ่งเป็นการวัดความเบี่ยงเบนของกระบวนการจริงจากกระบวนการในอุดมคติ
• เอนโทรปีเทอร์โมไดนามิก - หน้าที่ของสถานะของระบบอุณหพลศาสตร์
• เอนโทรปี (ชีววิทยา) เป็นหน่วยวัดความหลากหลายทางชีวภาพในระบบนิเวศทางชีววิทยา
• เอนโทรปีของข้อมูลเป็นการวัดความสุ่มของข้อมูล ความไม่แน่นอนของลักษณะที่ปรากฏของสัญลักษณ์ใดๆ ของตัวอักษรหลัก
• เอนโทรปีเป็นเครือข่ายการสื่อสารทางคอมพิวเตอร์แบบกระจายอำนาจแบบเพียร์ทูเพียร์ที่ออกแบบมาให้ทนต่อการเซ็นเซอร์เครือข่าย
• โทโพโลยีเอนโทรปี
• เอนโทรปีเมตริก
• เอนโทรปีของระบบไดนามิก
• ดิฟเฟอเรนเชียลเอนโทรปี
• เอนโทรปีของภาษาเป็นฟังก์ชันทางสถิติของข้อความในภาษาใดภาษาหนึ่ง หรือของภาษานั้นๆ ซึ่งกำหนดปริมาณข้อมูลต่อหน่วยของข้อความ
• Entropy (วารสาร) เป็นวารสารสหวิทยาการระหว่างประเทศที่ ภาษาอังกฤษการวิจัยเกี่ยวกับเอนโทรปีและข้อมูล

• "Entropy" เป็นภาพยนตร์สารคดีปี 2012 โดย Maria Sahakyan
• เอนโทรปี ( เกมกระดาน) (English Entropy) เป็นเกมกระดานปี 1977 จาก Eric Solomon และ 1994 จาก Augustine Carreno

วิดีโอเกี่ยวกับเอนโทรปี

ตัวอย่างเอนโทรปี บทนำ

เอนโทรปี

พจนานุกรมคำต่างประเทศมีคำจำกัดความของเอนโทรปีดังต่อไปนี้: เอนโทรปี - 1) ในฟิสิกส์ - หนึ่งในปริมาณที่กำหนดลักษณะความร้อนของร่างกายหรือระบบของร่างกาย การวัดความผิดปกติภายในของระบบ สำหรับกระบวนการทั้งหมดที่เกิดขึ้นในระบบปิด เอนโทรปีอาจเพิ่มขึ้น (กระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้) หรือคงที่ (กระบวนการที่ย้อนกลับได้) 2) ในทฤษฎีข้อมูล - การวัดความไม่แน่นอนของสถานการณ์ (ตัวแปรสุ่ม) ที่มีผลลัพธ์ที่จำกัดหรือเป็นคู่ เช่น การทดลองก่อนหน้าที่ไม่ทราบผลลัพธ์ที่แน่นอน

แนวคิดของเอนโทรปีถูกนำมาใช้ในวิทยาศาสตร์เป็นครั้งแรกโดยเคลาซิอุสในปี พ.ศ. 2408 เพื่อเป็นการพัฒนาเชิงตรรกะของอุณหพลศาสตร์ของการ์โนต์

แต่ฉันอธิบายลักษณะแนวคิดนี้เป็นการวัดความโกลาหล ในความคิดของฉัน นี่เป็นหัวข้อที่เหมาะสมที่สุดในขณะนี้ เพราะมันเชื่อมโยงกับชีวิตอย่างสมบูรณ์ เอนโทรปีอยู่ในทุกสิ่ง ในธรรมชาติ ในมนุษย์ ในศาสตร์ต่างๆ แม้แต่การเกิดของบุคคลในครรภ์ก็เริ่มต้นด้วยความโกลาหล เอนโทรปียังสามารถเชื่อมโยงกับการก่อตัวของดาวเคราะห์ได้ เนื่องจากก่อนที่พระเจ้าจะปรากฏตัวบนโลก ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติทั้งหมดและทุกสิ่งที่อยู่บนดาวเคราะห์ดวงนี้อยู่ในระดับสูงของเอนโทรปี แต่หลังจากเจ็ดวัน ดาวเคราะห์ก็มีลักษณะที่เป็นระเบียบ นั่นคือทุกอย่างเข้าที่

จากการค้นพบของฉัน ฉันต้องการวิเคราะห์ปรากฏการณ์นี้อย่างละเอียดมากขึ้น พูดง่ายๆ ก็คือ ลดเอนโทรปีของการทำความเข้าใจปรากฏการณ์นี้

ขนาด	สูตรคำนวณ	ความหมาย
เอนโทรปีรวมของส่วนที่มองเห็นได้ S (\ displaystyle S)	4π3sγlH03 (\ displaystyle (\ frac (4 \ pi) (3)) s _ (\ gamma) l_ (H_ (0)) ^ (3))	∼1088 (\ displaystyle \ ซิม 10 ^ (88))
เอนโทรปีจำเพาะของก๊าซโฟตอน sγ (\ displaystyle s _ (\ gamma))	8π290T03 (\ displaystyle (\ frac (8 \ pi ^ (2)) (90)) T_ (0) ^ (3))	≈1.5103 (\ displaystyle \ ประมาณ 1.510 ^ (3)) cm-3

เอนโทรปีของจักรวาลเป็นปริมาณที่กำหนดระดับของความผิดปกติและสภาวะทางความร้อนของจักรวาล คำจำกัดความคลาสสิกของเอนโทรปีและวิธีการคำนวณนั้นไม่เหมาะสำหรับจักรวาล เนื่องจากแรงโน้มถ่วงกระทำในนั้น และสสารเองไม่ได้สร้างระบบปิด อย่างไรก็ตาม สามารถพิสูจน์ได้ว่าเอนโทรปีทั้งหมดถูกอนุรักษ์ไว้ในเล่มที่ตามมา

ในจักรวาลที่ขยายตัวค่อนข้างช้า เอนโทรปีในปริมาตรที่ตามมาจะถูกอนุรักษ์ไว้ และตามลำดับของขนาด เอนโทรปีจะเท่ากับจำนวนโฟตอน

กฎการอนุรักษ์เอนโทรปีในจักรวาล

โดยทั่วไป การเพิ่มขึ้นของพลังงานภายในจะมีรูปแบบดังนี้

ให้เราพิจารณาว่าศักย์เคมีของอนุภาคมีค่าเท่ากันและอยู่ในเครื่องหมายตรงข้าม:

หากเราพิจารณาการขยายตัวเป็นกระบวนการสมดุล นิพจน์สุดท้ายสามารถใช้กับโวลุ่มที่มาพร้อมกันได้ (V∝a3 (\ displaystyle V \ propto a ^ (3)) โดยที่ a (\ displaystyle a) คือ "รัศมี ของจักรวาล). อย่างไรก็ตาม ในปริมาตรที่ตามมา ความแตกต่างระหว่างอนุภาคและปฏิปักษ์ยังคงอยู่ จากข้อเท็จจริงนี้ เรามี:

แต่สาเหตุของการเปลี่ยนแปลงปริมาณคือการขยายตัว หากตอนนี้ เมื่อคำนึงถึงสถานการณ์นี้ เราแยกความแตกต่างของนิพจน์สุดท้ายในเวลา:

ทีนี้ ถ้าเราแทนสมการความต่อเนื่องที่รวมอยู่ในระบบ:

หลังหมายความว่าเอนโทรปีได้รับการอนุรักษ์ไว้ในเล่มที่ตามมา

พิธีราชาภิเษกของเฟรเดอริคในโบสถ์แห่งปราสาทเคอนิกส์แบร์ก

ฟรีดริช บุตรชายของผู้มีสิทธิเลือกตั้งแห่งบรันเดินบวร์ก ฟรีดริช วิลเฮล์ม มีชื่อเล่นว่าผู้มีสิทธิเลือกตั้งผู้ยิ่งใหญ่ เกิดที่โคนิกส์แบร์กเมื่อวันที่ 11 กรกฎาคม ค.ศ. 1657 จากภรรยาคนแรกของบิดาชื่อ หลุยส์ เฮนเรียตตา การเสียชีวิตของคาร์ล-เอมิล พี่ชายของเขาในปี 1674 ได้เปิดทางให้เขาได้สวมมงกุฎ

สุขภาพย่ำแย่ ไร้กระดูกสันหลัง ชักจูงได้ง่าย เขามีแนวโน้มที่จะเอิกเกริกและสง่างาม นักประวัติศาสตร์ทุกคนต่างสังเกตเห็นความแตกต่างที่โดดเด่นระหว่างเขาและพ่อของเขา - ความแตกต่างในด้านอุปนิสัย มุมมอง และแรงบันดาลใจ ลาวิสเรียกเฟรดเดอริกว่าเป็นลูกชายที่ไร้ค่าของครอบครัวที่ขี้เหนียว ควบคู่ไปกับความหลงใหลในความหรูหราที่เฟรเดอริคที่ 3 บูชาทุกสิ่งในฝรั่งเศส 1689 Deutsch-französische Modegeist กล่าวว่า "ตอนนี้ทุกอย่างต้องเป็นภาษาฝรั่งเศส: ภาษาฝรั่งเศส, เสื้อผ้าฝรั่งเศส, อาหารฝรั่งเศส, เครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร, นาฏศิลป์ฝรั่งเศส, ดนตรีฝรั่งเศสและโรคฝรั่งเศส. จิตวิญญาณฝรั่งเศสที่หยิ่งผยอง เจ้าเล่ห์ เลวทราม ทำให้ชาวเยอรมันหลับใหลอย่างสมบูรณ์ " ในแต่ละปีมีการใช้ thalers มากถึง 820,000 ตัวในการบำรุงรักษาสนามหญ้า นั่นคือมีเพียง 10,000 thalers ที่น้อยกว่าการบำรุงรักษาการบริหารงานทางแพ่งทั้งหมดของรัฐ Frederick II อธิบายปู่ของเขาด้วยคำว่า: "ยิ่งใหญ่ในเรื่องเล็กและยิ่งใหญ่"

วงจรความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือวงจรความร้อน Karnot ประกอบด้วยสองกระบวนการไอโซเทอร์มอลและสองกระบวนการอะเดียแบติก กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ระบุว่าความร้อนบางส่วนที่จ่ายให้กับเครื่องยนต์ความร้อนไม่สามารถใช้ในการทำงานได้ ประสิทธิภาพของมอเตอร์ดังกล่าวซึ่งใช้วงจรคาร์โนต์นั้นให้ค่าจำกัดของส่วนนั้นที่สามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ได้

คำสองสามคำเกี่ยวกับการย้อนกลับของกระบวนการทางกายภาพ

กระบวนการทางกายภาพ (และในแง่ที่แคบของเทอร์โมไดนามิก) ในระบบบางอย่างของร่างกาย (รวมถึง ของแข็ง, ของเหลว, ก๊าซ) สามารถย้อนกลับได้หากหลังจากดำเนินการแล้ว เป็นไปได้ที่จะกู้คืนสถานะที่ระบบเคยเป็นมาก่อนที่จะเริ่ม หากไม่สามารถกลับสู่สถานะเดิมเมื่อสิ้นสุดกระบวนการ จะไม่สามารถย้อนกลับได้

กระบวนการย้อนกลับไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติ นี่เป็นแบบจำลองในอุดมคติของความเป็นจริง ซึ่งเป็นเครื่องมือชนิดหนึ่งสำหรับการวิจัยทางฟิสิกส์ ตัวอย่างของกระบวนการดังกล่าวคือวงจร Karnot เครื่องยนต์ความร้อนในอุดมคติคือแบบจำลองของระบบจริงที่ใช้กระบวนการที่ตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Sadi Carnot ซึ่งเป็นคนแรกที่อธิบายเรื่องนี้

อะไรทำให้กระบวนการย้อนกลับไม่ได้?

ปัจจัยที่นำไปสู่การรวมถึง:

• ฟลักซ์ความร้อนจากแหล่งความร้อนไปยังผู้บริโภคโดยมีความแตกต่างของอุณหภูมิที่แน่นอน
• การขยายตัวของก๊าซไม่ จำกัด
• การผสมของสองก๊าซ
• แรงเสียดทาน;
• การไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านความต้านทาน
• การเสียรูปที่ไม่ยืดหยุ่น
• ปฏิกริยาเคมี.

กระบวนการนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้หากมีปัจจัยเหล่านี้อยู่ วงจรการ์โนต์ในอุดมคติคือกระบวนการที่ย้อนกลับได้

กระบวนการย้อนกลับภายในและภายนอกได้

เมื่อดำเนินการตามกระบวนการ ปัจจัยของสิ่งที่ไม่สามารถย้อนกลับได้นั้นสามารถระบุได้ภายในระบบของตัวมันเอง เช่นเดียวกับในบริเวณใกล้เคียง เรียกว่าย้อนกลับได้ภายในหากระบบสามารถกู้คืนสู่สภาวะสมดุลแบบเดียวกับที่เคยเป็นในตอนเริ่มต้น ในเวลาเดียวกัน จะไม่มีปัจจัยที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ในขณะที่กระบวนการที่อยู่ระหว่างการพิจารณาจะคงอยู่

หากไม่มีปัจจัยที่ไม่สามารถย้อนกลับได้นอกขอบเขตของระบบในกระบวนการ จะเรียกว่าย้อนกลับได้ภายนอก

กระบวนการเรียกว่าย้อนกลับได้อย่างสมบูรณ์หากสามารถย้อนกลับได้ทั้งภายในและภายนอก

วัฏจักร Karnot คืออะไร?

ในกระบวนการนี้ซึ่งดำเนินการโดยเครื่องยนต์ความร้อนในอุดมคติ ของเหลวทำงาน - แก๊สให้ความร้อน - ทำงานเชิงกลเนื่องจากความร้อนที่ได้รับจากแหล่งเก็บความร้อนที่อุณหภูมิสูง (เครื่องทำความร้อน) และยังปล่อยความร้อนไปยังแหล่งเก็บความร้อนอุณหภูมิต่ำ ( ตู้เย็น).

วัฏจักรการ์โนต์เป็นหนึ่งในวัฏจักรย้อนกลับที่มีชื่อเสียงที่สุด ประกอบด้วยสี่กระบวนการย้อนกลับ และถึงแม้ว่าลูปดังกล่าวจะไม่สามารถบรรลุได้ในทางปฏิบัติ แต่ก็กำหนดขีดจำกัดบนของประสิทธิภาพของลูปจริง มีการแสดงในทางทฤษฎีว่าวัฏจักรตรงนี้แปลงพลังงานความร้อน (ความร้อน) ให้เป็นงานเชิงกลอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

ก๊าซในอุดมคติมีวงจรคาร์โนต์อย่างไร?

พิจารณาเครื่องยนต์ความร้อนในอุดมคติที่มีถังแก๊สและลูกสูบ กระบวนการหมุนเวียนกลับได้สี่ขั้นตอนของเครื่องดังกล่าว ได้แก่:

1. การขยายตัวของอุณหภูมิความร้อนแบบพลิกกลับได้ ในช่วงเริ่มต้นของกระบวนการ ก๊าซในกระบอกสูบจะมีอุณหภูมิ T H โดยผ่านผนังของกระบอกสูบ ก๊าซจะสัมผัสกับฮีตเตอร์ ซึ่งมีความแตกต่างของอุณหภูมิเพียงเล็กน้อยอย่างไม่สิ้นสุดกับแก๊ส ดังนั้นปัจจัยที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ที่สอดคล้องกันในรูปแบบของความแตกต่างของอุณหภูมิที่แน่นอนจึงขาดหายไปและกระบวนการถ่ายเทความร้อนแบบย้อนกลับเกิดขึ้นจากเครื่องทำความร้อนไปยังของเหลวทำงาน - แก๊ส พลังงานภายในเพิ่มขึ้น ขยายตัวช้า ขณะที่ทำงานในการเคลื่อนลูกสูบและคงอยู่ที่อุณหภูมิคงที่ T H ปริมาณความร้อนทั้งหมดที่ถ่ายเทไปยังก๊าซโดยฮีตเตอร์ในระหว่างกระบวนการนี้เท่ากับ Q H อย่างไรก็ตาม ส่วนหนึ่งของมันจะถูกแปลงเป็นงานในภายหลัง

2. การขยายตัวแบบอะเดียแบติกแบบย้อนกลับได้ เครื่องทำความร้อนจะถูกลบออก และก๊าซคาร์โนต์จะขยายตัวอย่างช้าๆ ในลักษณะอะเดียแบติก (ด้วยเอนโทรปีคงที่) โดยไม่มีการถ่ายเทความร้อนผ่านผนังกระบอกสูบหรือลูกสูบ งานในการเคลื่อนลูกสูบทำให้พลังงานภายในลดลง ซึ่งแสดงเป็นอุณหภูมิที่ลดลงจาก T H ถึง T L หากเราคิดว่าลูกสูบเคลื่อนที่โดยไม่มีแรงเสียดทาน กระบวนการก็จะย้อนกลับได้

3. การบีบอัดอุณหภูมิความร้อนแบบย้อนกลับ กระบอกสูบถูกนำไปสัมผัสกับตู้เย็นที่มีอุณหภูมิ T L ลูกสูบถูกผลักกลับโดยแรงภายนอกที่ทำงานอัดแก๊ส ในเวลาเดียวกัน อุณหภูมิยังคงเท่ากับ TL และกระบวนการ รวมถึงการถ่ายเทความร้อนจากแก๊สไปยังตู้เย็นและการอัด ยังคงสามารถย้อนกลับได้ ปริมาณความร้อนทั้งหมดที่นำออกจากแก๊สไปยังตู้เย็นจะเท่ากับ Q L

4. การบีบอัดแบบอะเดียแบติกแบบย้อนกลับได้ ตัวทำความเย็นจะถูกลบออกและก๊าซจะถูกบีบอัดอย่างช้าๆ ในลักษณะอะเดียแบติก (ที่เอนโทรปีคงที่) อุณหภูมิของมันเพิ่มขึ้นจาก T L เป็น T N ก๊าซจะกลับสู่สถานะเดิมซึ่งทำให้วัฏจักรสมบูรณ์

หลักการของการ์โนต์

หากกระบวนการที่ประกอบเป็นวงจรคาร์โนต์ของเครื่องยนต์ความร้อนสามารถย้อนกลับได้ ก็จะเรียกว่าเครื่องยนต์ความร้อนแบบย้อนกลับได้ มิฉะนั้น เรามีเวอร์ชันที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ในทางปฏิบัติ เครื่องยนต์ความร้อนทั้งหมดเป็นเช่นนั้น เนื่องจากกระบวนการแบบย้อนกลับไม่มีอยู่ในธรรมชาติ

หลักการของการ์โนต์ซึ่งเป็นผลมาจากกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ พวกเขาแสดงดังต่อไปนี้:

1. ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อนแบบเปลี่ยนกลับไม่ได้มักจะน้อยกว่าแบบย้อนกลับได้เสมอ โดยทำงานจากแหล่งเก็บความร้อนสองแห่งเดียวกัน

2. ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อนแบบพลิกกลับได้ทั้งหมดที่ทำงานจากแหล่งเก็บความร้อนสองแห่งเดียวกันนั้นเหมือนกัน

กล่าวคือ ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อนแบบย้อนกลับไม่ได้ขึ้นอยู่กับของไหลทำงานที่ใช้ คุณสมบัติ ระยะเวลาของวงจรการทำงาน และประเภทของเครื่องยนต์ความร้อน เป็นเพียงหน้าที่ของอุณหภูมิของถังเท่านั้น:

โดยที่ Q L คือความร้อนที่ถ่ายเทไปยังอ่างเก็บน้ำอุณหภูมิต่ำซึ่งมีอุณหภูมิ T L Q H - ความร้อนที่ถ่ายเทจากอ่างเก็บน้ำที่มีอุณหภูมิสูงซึ่งมีอุณหภูมิ T H; g, F - ฟังก์ชั่นใด ๆ

เครื่องยนต์ความร้อนการ์โนต์

เรียกว่าเครื่องยนต์ความร้อนที่ทำงานบนวงจรคาร์โนต์แบบย้อนกลับได้ ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเครื่องยนต์ความร้อนใดๆ แบบย้อนกลับหรือไม่ก็ได้ ถูกกำหนดเป็น

η th = 1 - Q L / Q H,

โดยที่ Q L และ Q H คือปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทในวงจรไปยังถังอุณหภูมิต่ำที่อุณหภูมิ T L และจากถังอุณหภูมิสูงที่อุณหภูมิ T H ตามลำดับ สำหรับเครื่องยนต์ความร้อนแบบเปลี่ยนกลับได้ ประสิทธิภาพเชิงความร้อนสามารถแสดงเป็นอุณหภูมิสัมบูรณ์ของอ่างเก็บน้ำทั้งสองนี้:

η th = 1 - T L / T H.

ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อน Carnot คือประสิทธิภาพสูงสุดที่เครื่องยนต์ความร้อนสามารถทำได้เมื่อทำงานระหว่างอ่างเก็บน้ำที่มีอุณหภูมิสูงที่ T H และอ่างเก็บน้ำอุณหภูมิต่ำที่ T L เครื่องยนต์ความร้อนแบบเปลี่ยนกลับไม่ได้ทั้งหมดที่ทำงานระหว่างสองอ่างเก็บน้ำเดียวกันมีประสิทธิภาพต่ำกว่า

ย้อนกลับกระบวนการ

วัฏจักรที่เป็นปัญหาสามารถย้อนกลับได้อย่างสมบูรณ์ เวอร์ชันทำความเย็นสามารถทำได้หากกระบวนการทั้งหมดที่รวมอยู่ในเครื่องถูกย้อนกลับ ในกรณีนี้ การทำงานของวงจรการ์โนต์จะใช้เพื่อสร้างความแตกต่างของอุณหภูมิ กล่าวคือ พลังงานความร้อน ในระหว่างรอบการย้อนกลับ ก๊าซจะได้รับปริมาณความร้อน Q L จากแหล่งกักเก็บอุณหภูมิต่ำ และปริมาณความร้อน Q H จะถูกจ่ายให้กับพวกมันในแหล่งกักเก็บความร้อนที่อุณหภูมิสูง พลังงาน W สุทธิ เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้วงจรสมบูรณ์ มันเท่ากับพื้นที่ของรูปที่ล้อมรอบด้วยไอโซเทอร์มสองตัวและอะเดียแบทสองตัว แผนภาพ PV ของวงจร Carnot ไปข้างหน้าและย้อนกลับแสดงในรูปด้านล่าง

ตู้เย็นและปั๊มความร้อน

ตู้เย็นหรือปั๊มความร้อนที่ใช้วงจร Carnot ย้อนกลับเรียกว่าตู้เย็น Carnot หรือปั๊มความร้อน Carnot

ประสิทธิภาพของตู้เย็นแบบเปลี่ยนกลับได้หรือเปลี่ยนกลับไม่ได้ (η R) หรือปั๊มความร้อน (η HP) ถูกกำหนดเป็น:

โดยที่ Q N คือปริมาณความร้อนที่ระบายออกไปยังถังที่มีอุณหภูมิสูง
Q L - ปริมาณความร้อนที่ได้รับจากอ่างเก็บน้ำอุณหภูมิต่ำ

สำหรับตู้เย็นแบบพลิกกลับได้หรือปั๊มความร้อน เช่น ตู้เย็น Carnot หรือ ปั๊มความร้อนคาร์โนต์ ประสิทธิภาพสามารถแสดงในรูปของอุณหภูมิสัมบูรณ์:

โดยที่ T H = อุณหภูมิสัมบูรณ์ในถังที่มีอุณหภูมิสูง
T L = อุณหภูมิสัมบูรณ์ในถังอุณหภูมิต่ำ

η R (หรือ η HP) คือประสิทธิภาพสูงสุดของตู้เย็น (หรือปั๊มความร้อน) ที่สามารถทำได้เมื่อทำงานระหว่างถังที่มีอุณหภูมิสูงที่ T H และถังอุณหภูมิต่ำที่ T L ตู้เย็นหรือปั๊มความร้อนแบบเปลี่ยนกลับไม่ได้ทั้งหมดที่ทำงานระหว่างสองถังเดียวกันมีประสิทธิภาพต่ำกว่า

ตู้เย็นในครัวเรือน

แนวคิดพื้นฐานเบื้องหลังตู้เย็นที่บ้านนั้นเรียบง่าย: ใช้การระเหยของสารทำความเย็นเพื่อดูดซับความร้อนจากช่องแช่เย็นในตู้เย็น ตู้เย็นมีสี่ส่วนหลัก:

• คอมเพรสเซอร์.
• หม้อน้ำท่อนอกตู้เย็น
• วาล์วขยายตัว
• ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนภายในตู้เย็น

วงจร Carnot ย้อนกลับเมื่อตู้เย็นทำงานตามลำดับต่อไปนี้:

• การบีบอัดแบบอะเดียแบติก คอมเพรสเซอร์บีบอัดไอสารทำความเย็น เพิ่มอุณหภูมิและความดัน
• การบีบอัดไอโซเทอร์มอล ไอสารทำความเย็นที่มีอุณหภูมิสูงที่ถูกบีบอัดโดยคอมเพรสเซอร์จะกระจายความร้อนสู่สิ่งแวดล้อม (อ่างเก็บน้ำที่มีอุณหภูมิสูง) ขณะที่ไหลผ่านหม้อน้ำนอกตู้เย็น ไอของสารทำความเย็นจะถูกควบแน่น (บีบอัด) ให้อยู่ในสถานะของเหลว
• การขยายตัวของอะเดียแบติก สารทำความเย็นเหลวไหลผ่านวาล์วขยายตัวเพื่อลดแรงดัน
• การขยายตัวของไอโซเทอร์มอล สารทำความเย็นที่เป็นของเหลวเย็นจะระเหยเมื่อไหลผ่านท่อแลกเปลี่ยนความร้อนภายในตู้เย็น ในกระบวนการระเหยพลังงานภายในจะเพิ่มขึ้น และการเติบโตนี้มาจากการดึงความร้อนจากพื้นที่ด้านในของตู้เย็น (ถังอุณหภูมิต่ำ) ซึ่งส่งผลให้ตู้เย็นเย็นลง ก๊าซจะเข้าสู่คอมเพรสเซอร์เพื่อทำการบีบอัดอีกครั้ง วงจรการ์โนต์ย้อนกลับซ้ำแล้วซ้ำอีก

ภาวะเอกฐาน ความคิดเห็น (1)

ทฤษฎีและการปฏิบัติเป็นเว็บไซต์เกี่ยวกับความรู้สมัยใหม่ การใช้วัสดุ T&P จะได้รับอนุญาตเฉพาะเมื่อได้รับความยินยอมล่วงหน้าจากผู้ถือลิขสิทธิ์ สิทธิ์ทั้งหมดในรูปภาพและข้อความเป็นของผู้เขียน ไซต์อาจมีเนื้อหาที่ไม่ได้มีไว้สำหรับผู้ที่มีอายุต่ำกว่า 16 ปี

• เกี่ยวกับโครงการ
• แผนที่ของเว็บไซต์
• รายชื่อผู้ติดต่อ
• ถามคำถาม

• เงื่อนไขการให้บริการ
• การรักษาความลับ
• โครงการพิเศษ
• เฟสบุ๊ค
• ติดต่อกับ
• ทวิตเตอร์
• โทรเลข

ลงทะเบียน T&P

เราจะส่งเอกสารและการรวบรวม T&P ที่สำคัญที่สุดให้กับคุณ สั้นและไม่มีสแปม

การคลิกที่ปุ่มแสดงว่าคุณยินยอมให้มีการประมวลผลข้อมูลส่วนบุคคลและยอมรับนโยบายความเป็นส่วนตัว

Entropy เป็นคำที่หลายคนเคยได้ยิน แต่น้อยคนนักที่จะเข้าใจ และเราต้องยอมรับว่าเป็นการยากที่จะเข้าใจแก่นแท้ของปรากฏการณ์นี้อย่างเต็มที่ อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่ควรทำให้เราตกใจ สิ่งที่อยู่รอบตัวเรา จริงๆ แล้ว เราสามารถอธิบายได้เพียงผิวเผินเท่านั้น และเราไม่ได้พูดถึงการรับรู้หรือความรู้ของบุคคลใดบุคคลหนึ่งโดยเฉพาะ เลขที่. เรากำลังพูดถึงองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมดที่มนุษย์มีอยู่

ช่องว่างที่ร้ายแรงไม่เพียงแต่อยู่ในความรู้เกี่ยวกับมาตราส่วนกาแล็กซี่ เช่น ในคำถามเกี่ยวกับรูหนอน แต่ยังรวมถึงสิ่งที่อยู่รอบตัวเราตลอดเวลาด้วย ตัวอย่างเช่น ยังมีการถกเถียงกันเกี่ยวกับธรรมชาติทางกายภาพของแสง และใครสามารถแยกแยะแนวคิดเรื่องเวลาได้? มีคำถามที่คล้ายกันมากมาย แต่บทความนี้จะเน้นที่เอนโทรปี เป็นเวลาหลายปีที่นักวิทยาศาสตร์ได้ดิ้นรนกับแนวคิดของ "เอนโทรปี" เคมีและฟิสิกส์เป็นของคู่กันในการศึกษานี้เราจะพยายามค้นหาสิ่งที่เป็นที่รู้จักในสมัยของเรา

การแนะนำแนวคิดในชุมชนวิทยาศาสตร์

เป็นครั้งแรกที่แนวคิดของเอนโทรปีได้รับการแนะนำในสภาพแวดล้อมของผู้เชี่ยวชาญโดยนักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมันชื่อรูดอล์ฟ จูเลียส เอ็มมานูเอล เคลาเซียส พูดง่ายๆ ก็คือ นักวิทยาศาสตร์ตัดสินใจค้นหาว่าพลังงานไปที่ไหน ในสิ่งที่รู้สึก? เพื่อแสดงให้เห็น เราจะไม่อ้างถึงการทดลองมากมายและข้อสรุปที่ซับซ้อนของนักคณิตศาสตร์ แต่ให้ยกตัวอย่างที่เราคุ้นเคยมากขึ้นจาก ชีวิตประจำวัน.

คุณควรระวังให้ดีว่าเมื่อคุณชาร์จ ให้พูดว่า แบตเตอรี่ โทรศัพท์มือถือปริมาณพลังงานที่สะสมในแบตเตอรี่จะน้อยกว่าที่ได้รับจากเครือข่ายจริง มีการสูญเสียบางอย่าง และในชีวิตประจำวันเราก็เคยชินกับมัน แต่ความจริงก็คือการสูญเสียที่คล้ายกันเกิดขึ้นในระบบปิดอื่นๆ และสำหรับนักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์ นี่เป็นปัญหาที่ร้ายแรงอยู่แล้ว รูดอล์ฟ เคลาเซียส ก็มีส่วนร่วมในการศึกษาเรื่องนี้เช่นกัน

เป็นผลให้เขาอนุมานข้อเท็จจริงที่น่าสงสัยที่สุด หากเราลบคำศัพท์ที่ซับซ้อนออกไปอีกครั้ง เขาจะลดความจริงที่ว่าเอนโทรปีเป็นความแตกต่างระหว่างกระบวนการในอุดมคติและกระบวนการจริง

ลองนึกภาพคุณเป็นเจ้าของร้านค้า และคุณได้รับส้มโอ 100 กิโลกรัมขายในราคา 10 ทูกริกต่อกิโลกรัม ใส่มาร์กอัป 2 ทูกริกต่อกิโลกรัม คุณจะได้รับ 1200 ทูกริกจากการขาย มอบจำนวนเงินที่ครบกำหนดให้กับซัพพลายเออร์ และรักษากำไรให้ตัวเองสองร้อยทูกริก

นี่คือคำอธิบายของกระบวนการในอุดมคติ และพ่อค้าคนใดรู้ว่าเมื่อขายเกรปฟรุตทั้งหมด พวกเขาจะมีเวลาตากให้แห้งถึง 15 เปอร์เซ็นต์ และ 20 เปอร์เซ็นต์จะเน่าเปื่อยอย่างสมบูรณ์และพวกเขาจะต้องถูกตัดออก แต่นี่เป็นกระบวนการที่แท้จริงแล้ว

ดังนั้น แนวความคิดของเอนโทรปีซึ่งถูกแนะนำให้รู้จักในสภาพแวดล้อมทางคณิตศาสตร์โดยรูดอล์ฟ คลอเซียส ถูกกำหนดให้เป็นการเชื่อมต่อโครงข่ายของระบบซึ่งการเพิ่มขึ้นของเอนโทรปีขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของอุณหภูมิของระบบต่อค่าศูนย์สัมบูรณ์ อันที่จริงมันแสดงให้เห็นคุณค่าของพลังงานเสีย (ที่สูญเสียไป)

วัดความโกลาหล

นอกจากนี้ยังสามารถยืนยันด้วยความเชื่อมั่นในระดับหนึ่งว่าเอนโทรปีเป็นตัววัดความโกลาหล นั่นคือถ้าเราใช้ห้องของนักเรียนธรรมดาเป็นแบบอย่างของระบบปิดแล้วชุดนักเรียนที่ยังไม่ได้ถอดออกก็จะเป็นลักษณะของเอนโทรปี แต่ความสำคัญในสถานการณ์นี้จะน้อย แต่ถ้านอกจากนี้ คุณกระจายของเล่น นำข้าวโพดคั่วจากห้องครัว (โดยปกติ ทิ้งมันลงเล็กน้อย) และทิ้งตำราเรียนทั้งหมดไว้บนโต๊ะ เอนโทรปีของระบบ (และในกรณีนี้ ของห้องนี้) จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

เรื่องที่ซับซ้อน

เอนโทรปีของสสารเป็นกระบวนการที่อธิบายได้ยาก ตลอดศตวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์หลายคนมีส่วนในการศึกษากลไกการทำงานของมัน ยิ่งไปกว่านั้น แนวคิดของเอนโทรปีไม่เพียงแต่ใช้โดยนักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์เท่านั้น นอกจากนี้ยังมีสถานที่ที่สมควรได้รับในด้านเคมี และช่างฝีมือบางคนใช้มันเพื่ออธิบายแม้กระทั่งกระบวนการทางจิตวิทยาในความสัมพันธ์ระหว่างผู้คน เรามาติดตามความแตกต่างในสูตรของนักฟิสิกส์ทั้งสามกัน แต่ละคนเผยให้เห็นเอนโทรปีจากอีกด้านหนึ่ง และการรวมกันจะช่วยให้เราวาดภาพแบบองค์รวมมากขึ้นสำหรับตัวเราเอง

คำสั่งของคลอเซียส

กระบวนการถ่ายเทความร้อนจากร่างกายที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าไปยังร่างกายที่สูงกว่านั้นเป็นไปไม่ได้

การตรวจสอบสมมติฐานนี้ไม่ใช่เรื่องยาก คุณไม่สามารถทำให้ร่างกายอบอุ่นได้ เช่น ลูกสุนัขตัวน้อยที่เย็นชาด้วยมือที่เย็นชา ไม่ว่าคุณต้องการช่วยเขามากแค่ไหน ดังนั้น คุณจะต้องผลักเขาเข้าไปในอกของเขา ซึ่งอุณหภูมิจะสูงกว่าเขาในขณะนี้

ข้อเรียกร้องของทอมสัน

กระบวนการนี้เป็นไปไม่ได้ ผลลัพธ์ที่ได้คือประสิทธิภาพการทำงานเนื่องจากความร้อนที่ถ่ายจากร่างหนึ่ง

และถ้าจะพูดง่ายๆ ก็คือ เป็นไปไม่ได้เลยที่จะออกแบบเครื่องเคลื่อนไหวถาวร เอนโทรปีของระบบปิดจะไม่อนุญาตให้

แถลงการณ์ของโบลต์ซมันน์

เอนโทรปีไม่สามารถลดลงในระบบปิด นั่นคือ ในระบบที่ไม่ได้รับการสนับสนุนพลังงานจากภายนอก

สูตรนี้เขย่าศรัทธาของผู้สนับสนุนทฤษฎีวิวัฒนาการหลายคนและทำให้พวกเขาคิดอย่างจริงจังเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของผู้สร้างที่ชาญฉลาดในจักรวาล ทำไม?

เพราะโดยค่าเริ่มต้น ในระบบปิด เอนโทรปีจะเพิ่มขึ้นเสมอ ซึ่งหมายความว่าความโกลาหลจะเลวร้ายลง สามารถลดได้โดยการจ่ายพลังงานจากภายนอกเท่านั้น และเราปฏิบัติตามกฎหมายนี้ทุกวัน ถ้าคุณไม่ดูแลสวน บ้าน รถยนต์ ฯลฯ สิ่งเหล่านี้ก็จะทรุดโทรมลง

ในระดับเมกะจักรวาลของเรายังเป็นระบบปิด และนักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปว่าการดำรงอยู่ของเราควรเป็นพยานถึงความจริงที่ว่าแหล่งพลังงานภายนอกนี้มาจากที่ใดที่หนึ่ง ดังนั้นวันนี้ไม่มีใครแปลกใจที่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เชื่อในพระเจ้า

ลูกศรแห่งเวลา

ภาพประกอบอันชาญฉลาดอีกอย่างหนึ่งของเอนโทรปีสามารถมองได้ว่าเป็นลูกศรแห่งเวลา นั่นคือเอนโทรปีแสดงให้เห็นว่ากระบวนการจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางใด

อันที่จริง ไม่น่าเป็นไปได้ที่เมื่อรู้ว่าคนสวนถูกไล่ออก คุณจะคาดหวังว่าอาณาเขตที่เขารับผิดชอบจะเป็นระเบียบเรียบร้อยและได้รับการดูแลเป็นอย่างดี ค่อนข้างตรงกันข้าม - ถ้าคุณไม่จ้างคนงานคนอื่น อีกสักพักสวนที่สวยที่สุดก็จะทรุดโทรม

เอนโทรปีในวิชาเคมี

ในสาขาวิชา "เคมี" เอนโทรปีเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญ ในบางกรณี ค่าของมันมีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมี

ใครบ้างที่ไม่เคยเห็นช็อตจากภาพยนตร์สารคดีที่ฮีโร่ถือภาชนะที่มีไนโตรกลีเซอรีนอย่างระมัดระวังโดยกลัวที่จะกระตุ้นการระเบิดด้วยการเคลื่อนไหวที่เฉียบแหลมอย่างไม่ระมัดระวัง? มันเป็น โสตทัศนูปกรณ์กับหลักการทำงานของเอนโทรปีในสารเคมี หากตัวบ่งชี้ถึงระดับวิกฤต ปฏิกิริยาก็จะเริ่มต้นขึ้นซึ่งเป็นผลมาจากการระเบิด

ลำดับความผิดปกติ

ส่วนใหญ่มักเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าเอนโทรปีเป็นความปรารถนาให้เกิดความวุ่นวาย โดยทั่วไป คำว่า "เอนโทรปี" หมายถึงการเปลี่ยนแปลงหรือการหมุนเวียน เราได้กล่าวไปแล้วว่าเป็นลักษณะของการกระทำ เอนโทรปีของก๊าซมีความน่าสนใจมากในบริบทนี้ ลองจินตนาการว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไร

เราใช้ระบบปิดซึ่งประกอบด้วยภาชนะที่เชื่อมต่อกันสองตู้ ซึ่งแต่ละตู้บรรจุก๊าซ แรงดันในภาชนะบรรจุ จนกระทั่งเชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนา แตกต่างกัน ลองนึกภาพว่าเกิดอะไรขึ้นในระดับโมเลกุลเมื่อเชื่อมต่อกัน

กลุ่มโมเลกุลซึ่งอยู่ภายใต้แรงกดดันที่รุนแรงได้รีบวิ่งไปหาเพื่อนของพวกเขาซึ่งเคยอาศัยอยู่อย่างอิสระมาก่อน ดังนั้นพวกเขาจึงเพิ่มแรงกดดันที่นั่น เปรียบได้กับการสาดน้ำในห้องน้ำ เมื่อวิ่งไปข้างหนึ่งเธอก็รีบวิ่งไปอีกข้างหนึ่งทันที โมเลกุลของเราก็เช่นกัน และในระบบของเรา ซึ่งถูกแยกออกจากอิทธิพลภายนอกอย่างดีเยี่ยม พวกเขาจะผลักดันจนกว่าจะสร้างสมดุลที่ไร้ที่ติในปริมาตรทั้งหมด และตอนนี้ เมื่อแต่ละโมเลกุลมีพื้นที่เท่ากันทุกประการกับโมเลกุลข้างเคียง ทุกอย่างก็จะสงบลง และนี่จะเป็นเอนโทรปีสูงสุดในวิชาเคมี การหมุนและการเปลี่ยนแปลงจะหยุดลง

เอนโทรปีมาตรฐาน

นักวิทยาศาสตร์ไม่ละทิ้งความพยายามในการจัดระเบียบและจำแนกแม้กระทั่งความผิดปกติ เนื่องจากค่าของเอนโทรปีขึ้นอยู่กับชุดของเงื่อนไขที่สัมพันธ์กัน แนวคิดของ "เอนโทรปีมาตรฐาน" จึงถูกนำมาใช้ ค่าต่างๆ ได้สรุปไว้ในตารางพิเศษเพื่อให้คุณสามารถดำเนินการคำนวณและแก้ปัญหาต่างๆ ที่นำไปใช้ได้อย่างง่ายดาย

โดยค่าเริ่มต้น ค่าเอนโทรปีมาตรฐานจะพิจารณาภายใต้สภาวะความดันบรรยากาศเดียวและอุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ตัวบ่งชี้นี้ก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน

รหัสและรหัส

นอกจากนี้ยังมีเอนโทรปีข้อมูล ได้รับการออกแบบมาเพื่อช่วยในการเข้ารหัสข้อความที่เข้ารหัส ในแง่ของข้อมูล เอนโทรปีคือค่าของความน่าจะเป็นที่ข้อมูลสามารถคาดเดาได้ พูดง่ายๆ ก็คือ การทำลายรหัสที่ถูกสกัดกั้นนั้นทำได้ง่ายเพียงใด

มันทำงานอย่างไร? เมื่อมองแวบแรก ดูเหมือนว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะเข้าใจข้อความที่เข้ารหัสโดยไม่มีข้อมูลเริ่มต้นอย่างน้อย แต่มันไม่เป็นเช่นนั้น นี่คือที่มาของความน่าจะเป็น

ลองนึกภาพหน้าที่มีข้อความเข้ารหัส คุณรู้ว่ามีการใช้ภาษารัสเซีย แต่อักขระไม่คุ้นเคยเลย จะเริ่มต้นที่ไหน? คิดว่า: ความน่าจะเป็นที่ตัวอักษร "ъ" จะปรากฏบนหน้านี้เป็นเท่าใด และโอกาสที่จะสะดุดกับตัวอักษร "o"? คุณได้รับระบบ สัญลักษณ์ที่เกิดขึ้นบ่อยที่สุดจะถูกคำนวณ (และอย่างน้อยบ่อยครั้ง - นี่เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญด้วย) และเปรียบเทียบกับลักษณะเฉพาะของภาษาที่ใช้ประกอบข้อความ

นอกจากนี้ยังมีบ่อยครั้งและในบางภาษาและชุดตัวอักษรที่ไม่เปลี่ยนแปลง ความรู้นี้ยังใช้สำหรับถอดรหัส อย่างไรก็ตาม นี่เป็นวิธีที่ Sherlock Holmes ที่มีชื่อเสียงในเรื่อง "Dancing Men" ใช้ รหัสถูกถอดรหัสในลักษณะเดียวกันในช่วงก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง

และเอนโทรปีข้อมูลได้รับการออกแบบเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของการเข้ารหัส ด้วยสูตรที่ได้รับ นักคณิตศาสตร์สามารถวิเคราะห์และปรับปรุงตัวเลือกที่ตัวเข้ารหัสเสนอให้

การเชื่อมต่อสสารมืด

มีหลายทฤษฎีที่ยังรอการยืนยันอยู่ หนึ่งในนั้นเชื่อมโยงปรากฏการณ์ของเอนโทรปีกับสิ่งที่เพิ่งค้นพบเมื่อเร็ว ๆ นี้ โดยบอกว่าพลังงานที่สูญเสียไปนั้นถูกเปลี่ยนเป็นความมืด นักดาราศาสตร์ยอมรับว่าในจักรวาลของเรา มีเพียง 4 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่รับรู้เรื่องที่เรารู้ และส่วนที่เหลืออีก 96 เปอร์เซ็นต์ถูกครอบครองโดยสิ่งที่ยังไม่ได้สำรวจ - มืด

ได้รับชื่อนี้เนื่องจากไม่มีปฏิสัมพันธ์กับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและไม่ปล่อยออกมา (เช่นวัตถุที่รู้จักก่อนหน้านี้ทั้งหมดในจักรวาล) ดังนั้นในขั้นนี้ของการพัฒนาวิทยาศาสตร์ การศึกษาสสารมืดและคุณสมบัติของสสารมืดจึงไม่สามารถทำได้

ดูสิ่งนี้ด้วย "พอร์ทัลทางกายภาพ"

เอนโทรปีสามารถตีความว่าเป็นการวัดความไม่แน่นอน (ความผิดปกติ) ของระบบบางอย่าง เช่น ประสบการณ์บางอย่าง (การทดสอบ) ซึ่งสามารถให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน และด้วยเหตุนี้ปริมาณข้อมูล ดังนั้น การตีความเอนโทรปีอีกอย่างคือความจุข้อมูลของระบบ ที่เกี่ยวข้องกับการตีความนี้คือความจริงที่ว่าผู้สร้างแนวคิดของเอนโทรปีในทฤษฎีสารสนเทศ (Claude Shannon) ต้องการตั้งชื่อปริมาณนี้ก่อน ข้อมูล.

H = log ⁡ N ¯ = - ∑ i = 1 N p i log ⁡ p i. (\ displaystyle H = \ log (\ overline (N)) = - \ sum _ (i = 1) ^ (N) p_ (i) \ log p_ (i).)

การตีความที่คล้ายคลึงกันยังใช้ได้กับเอนโทรปี Renyi ซึ่งเป็นหนึ่งในแนวคิดทั่วไปของเอนโทรปีข้อมูล แต่ในกรณีนี้จำนวนสถานะที่มีประสิทธิภาพของระบบถูกกำหนดแตกต่างกัน (สามารถแสดงให้เห็นว่าจำนวนสถานะที่มีประสิทธิภาพ สอดคล้องกับเอนโทรปี Renyi ซึ่งกำหนดเป็นค่าเฉลี่ยกำลังถ่วงน้ำหนักด้วยพารามิเตอร์ q ≤ 1 (\ displaystyle q \ leq 1)จากค่านิยม 1 / p i (\ displaystyle 1 / p_ (i))) .

ควรสังเกตว่าการตีความสูตรแชนนอนตามค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักนั้นไม่ใช่เหตุผล การได้มาอย่างเข้มงวดของสูตรนี้สามารถหาได้จากการพิจารณาเชิงผสมผสานโดยใช้สูตรซีมโทติกของสเตอร์ลิง และอยู่ในความจริงที่ว่าธรรมชาติของการแจกแจงแบบรวมของการแจกแจง (นั่นคือ จำนวนวิธีที่สามารถรับรู้ได้) หลังจากนำลอการิทึมและทำให้เป็นมาตรฐาน ขีด จำกัด เกิดขึ้นพร้อมกับนิพจน์สำหรับเอนโทรปีในรูปแบบที่เสนอโดยแชนนอน

ในความหมายกว้างๆ ซึ่งคำนี้มักใช้ในชีวิตประจำวัน เอนโทรปีหมายถึงการวัดความไม่เป็นระเบียบหรือความโกลาหลในระบบ: ยิ่งองค์ประกอบของระบบมีลำดับน้อยเท่าไหร่ เอนโทรปีก็จะยิ่งสูงขึ้น

1 ... ให้บางระบบอยู่ในแต่ละ ยังไม่มีข้อความ (\ displaystyle N)สถานะพร้อมใช้งานด้วยความน่าจะเป็น pi (\ displaystyle p_ (i)), ที่ไหน ผม = 1,. ... ... , N (\ displaystyle i = 1, ..., N)... เอนโทรปี H (\ displaystyle H)เป็นฟังก์ชันของความน่าจะเป็นเท่านั้น P = (p 1,..., P N) (\ displaystyle P = (p_ (1), ..., p_ (N))): H = H (P) (\ displaystyle H = H (P)). 2 ... สำหรับระบบใด ๆ P (\ displaystyle P)ยุติธรรม H (P) ≤ H (P u n i f) (\ displaystyle H (P) \ leq H (P_ (unif))), ที่ไหน P u n i f (\ displaystyle P_ (unif))- ระบบที่มีการแจกแจงความน่าจะเป็นสม่ำเสมอ: พี 1 = พี 2 =. ... ... = p N = 1 / N (\ displaystyle p_ (1) = p_ (2) = ... = p_ (N) = 1 / N). 3 ... หากคุณเพิ่มสถานะให้กับระบบ p N + 1 = 0 (\ displaystyle p_ (N + 1) = 0)จากนั้นเอนโทรปีของระบบจะไม่เปลี่ยนแปลง 4 ... เอนโทรปีของชุดสองระบบ P (\ displaystyle P)และ คิว (\ displaystyle Q)มีรูปแบบ H (P Q) = H (P) + H (Q / P) (\ displaystyle H (PQ) = H (P) + H (Q / P)), ที่ไหน H (Q / P) (\ displaystyle H (Q / P))- ค่าเฉลี่ยสำหรับทั้งมวล P (\ displaystyle P)เอนโทรปีแบบมีเงื่อนไข คิว (\ displaystyle Q).

ชุดสัจพจน์ที่ระบุนำไปสู่สูตรสำหรับเอนโทรปีของแชนนอนอย่างชัดเจน

นำไปใช้ในสาขาวิชาต่างๆ

• เอนโทรปีเทอร์โมไดนามิกเป็นฟังก์ชันทางอุณหพลศาสตร์ที่กำหนดลักษณะการวัดการกระจายพลังงานที่ไม่สามารถย้อนกลับได้
• ในฟิสิกส์สถิติ จะแสดงลักษณะความน่าจะเป็นของสถานะมหภาคของระบบ
• ในสถิติทางคณิตศาสตร์ การวัดความไม่แน่นอนของการแจกแจงความน่าจะเป็น
• เอนโทรปีข้อมูล - ในทฤษฎีสารสนเทศ การวัดความไม่แน่นอนของแหล่งที่มาของข้อความ กำหนดโดยความน่าจะเป็นของการปรากฏตัวของสัญลักษณ์บางอย่างในระหว่างการส่ง
• เอนโทรปีของระบบไดนามิก - ในทฤษฎีของระบบไดนามิก การวัดความโกลาหลในพฤติกรรมของวิถีของระบบ
• ดิฟเฟอเรนเชียลเอนโทรปีเป็นการสรุปทั่วไปอย่างเป็นทางการของแนวคิดของเอนโทรปีสำหรับการแจกแจงแบบต่อเนื่อง
• เอนโทรปีของการสะท้อนเป็นส่วนหนึ่งของข้อมูลเกี่ยวกับระบบที่ไม่ต่อเนื่องซึ่งไม่ได้ทำซ้ำเมื่อระบบสะท้อนผ่านส่วนทั้งหมดของระบบ
• เอนโทรปีในทฤษฎีการควบคุมคือการวัดความไม่แน่นอนของสถานะหรือพฤติกรรมของระบบภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด

ในอุณหพลศาสตร์

แนวคิดของเอนโทรปีได้รับการแนะนำครั้งแรกโดย Clausius ในอุณหพลศาสตร์ในปี 1865 เพื่อกำหนดการวัดการกระจายพลังงานที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ การวัดความเบี่ยงเบนของกระบวนการจริงจากอุดมคติ ถูกกำหนดเป็นผลรวมของความร้อนที่ลดลง มันเป็นหน้าที่ของสถานะและคงที่ในกระบวนการที่ย้อนกลับแบบปิดได้ ในขณะที่ในกระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ การเปลี่ยนแปลงจะเป็นไปในเชิงบวกเสมอ

เอนโทรปีถูกกำหนดทางคณิตศาสตร์เป็นฟังก์ชันของสถานะของระบบ ซึ่งกำหนดขึ้นเป็นค่าคงที่ตามอำเภอใจ ความแตกต่างของเอนโทรปีในสภาวะสมดุลสองสถานะ 1 และ 2 ตามคำจำกัดความ เท่ากับปริมาณความร้อนที่ลดลง ( δ Q / T (\ displaystyle \ delta Q / T)) ซึ่งต้องรายงานไปยังระบบเพื่อถ่ายโอนจากสถานะ 1 ไปยังสถานะ 2 ตามเส้นทางเสมือนแบบคงที่:

Δ S 1 → 2 = S 2 - S 1 = ∫ 1 → 2 δ QT (\ displaystyle \ Delta S_ (1 \ ถึง 2) = S_ (2) -S_ (1) = \ int \ จำกัด _ (1 \ ถึง 2) (\ frac (\ delta Q) (T))).

(1)

เนื่องจากเอนโทรปีถูกกำหนดให้เป็นค่าคงที่โดยพลการ เราจึงสามารถใช้สถานะ 1 เป็นสถานะเริ่มต้นและใส่ S 1 = 0 (\ displaystyle S_ (1) = 0)... แล้ว

S = ∫ δ Q T (\ displaystyle S = \ int (\ frac (\ delta Q) (T))),

(2.)

ที่นี่จะใช้อินทิกรัลสำหรับกระบวนการควอสิสแตติกตามอำเภอใจ ฟังก์ชันดิฟเฟอเรนเชียล S (\ displaystyle S)มีรูปแบบ

d S = δ Q T (\ displaystyle dS = (\ frac (\ delta Q) (T))).

(3)

เอนโทรปีสร้างการเชื่อมต่อระหว่างสถานะมาโครและไมโคร ลักษณะเฉพาะของคุณลักษณะนี้คือเป็นฟังก์ชันเดียวในฟิสิกส์ที่แสดงทิศทางของกระบวนการ เนื่องจากเอนโทรปีเป็นหน้าที่ของสถานะ มันไม่ได้ขึ้นอยู่กับว่าการเปลี่ยนแปลงจากสถานะหนึ่งของระบบเป็นอีกสถานะหนึ่งเกิดขึ้นได้อย่างไร แต่จะถูกกำหนดโดยสถานะเริ่มต้นและขั้นสุดท้ายของระบบเท่านั้น

เอนโทรปี

เอนโทรปี

(จากเอนโทรเปียกรีก - เทิร์น)

ส่วนหนึ่งของพลังงานภายในของระบบปิดหรือพลังงานเชิงซ้อนของจักรวาลที่ไม่สามารถใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่งไม่สามารถถ่ายโอนหรือแปลงเป็นงานเครื่องกลได้ เอนโทรปีที่แน่นอนถูกสร้างขึ้นโดยใช้การคำนวณทางคณิตศาสตร์ ผลของเอนโทรปีเห็นได้ชัดที่สุดในตัวอย่างของกระบวนการทางอุณหพลศาสตร์ ดังนั้นจึงไม่เปลี่ยนไปสู่งานเครื่องกลโดยสมบูรณ์ โดยถูกแปรสภาพเป็นพลังงานประเภทอื่น เป็นที่น่าสังเกตว่าในกระบวนการที่ย้อนกลับได้ ค่าของเอนโทรปียังคงไม่เปลี่ยนแปลง ในกระบวนการที่ย้อนกลับไม่ได้ ในทางกลับกัน จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ และการเพิ่มขึ้นนี้เกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานกลลดลง ดังนั้น กระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ทั้งหมดที่เกิดขึ้นในธรรมชาตินั้นมาพร้อมกับการลดลงของพลังงานกล ซึ่งท้ายที่สุดแล้วจะนำไปสู่อาการอัมพาตทั่วไป หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ "ความตายจากความร้อน" แต่สิ่งนี้ใช้ได้ก็ต่อเมื่อลัทธิเผด็จการของจักรวาลถูกสันนิษฐานว่าเป็นเชิงประจักษ์แบบปิด คริสต์. นักศาสนศาสตร์บนพื้นฐานของเอนโทรปี พูดถึงความจำกัดของโลก โดยใช้มันเป็นการดำรงอยู่ของพระเจ้า

พจนานุกรมสารานุกรมปรัชญา. 2010 .

เอนโทรปี

(กรีก ἐντροπία - การหมุน การแปลง) - สถานะของอุณหพลศาสตร์ ระบบซึ่งกำหนดลักษณะทิศทางของการไหลของกระบวนการที่เกิดขึ้นเองในระบบนี้และเป็นตัวชี้วัดที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ แนวคิดเรื่องพลังงานถูกนำมาใช้ในปี พ.ศ. 2408 โดยอาร์. คลอเซียส เพื่ออธิบายลักษณะกระบวนการของการแปลงพลังงาน ในปี 1877 L. Boltzmann ให้สถิติแก่เขา การตีความ. ด้วยความช่วยเหลือของแนวคิดของ E. กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ได้รับการกำหนด: E. ในระบบฉนวนความร้อนมักจะเพิ่มขึ้นเท่านั้นเช่น ปล่อยไว้สำหรับตัวเธอเองมีแนวโน้มที่จะสมดุลทางความร้อนโดยที่ E. มีค่าสูงสุด ในทางสถิติ ฟิสิกส์ จ. แสดงความไม่แน่นอนด้วยกล้องจุลทรรศน์ สถานะของระบบ: กล้องจุลทรรศน์มากขึ้น สถานะของระบบสอดคล้องกับมหภาคนี้ รัฐยิ่งมีอุณหพลศาสตร์สูง และ E. สุดท้าย ระบบที่มีโครงสร้างที่ไม่น่าจะเกิดขึ้นได้ ปล่อยไว้สำหรับตัวมันเอง พัฒนาไปสู่โครงสร้างที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุด กล่าวคือ ในทิศทางของการเพิ่มขึ้นของ E อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ใช้ได้เฉพาะกับระบบปิด ดังนั้น E. จึงไม่สามารถนำมาใช้เพื่อยืนยันการตายจากความร้อนของจักรวาลได้ ในทางทฤษฎี ข้อมูลถูกมองว่าขาดข้อมูลในระบบ ในไซเบอร์เนติกส์โดยใช้แนวคิดของ e และ negentropy (เช่น Entropy) พวกเขาแสดงการวัดขององค์กรของระบบ มีความเป็นธรรมเกี่ยวกับระบบการปฏิบัติตามสถิติ ความสม่ำเสมอ มาตรการนี้ต้องการการดูแลที่ดีเมื่อถ่ายโอนไปยังระบบทางชีววิทยา ภาษา และสังคม

ไฟ .: Shambadal P. , การพัฒนาและการประยุกต์ใช้แนวคิดของ E. , [trans. ส.], ม., 1967; Pearce J. , สัญลักษณ์, สัญญาณ, เสียง, [ทรานส์. จากภาษาอังกฤษ], ม., 1967.

แอล. แฟตกิน. มอสโก

สารานุกรมปรัชญา. ใน 5 เล่ม - M.: สารานุกรมโซเวียต. แก้ไขโดย F.V. Konstantinov. 1960-1970 .

คำพ้องความหมาย:

ดูว่า "ENTROPY" ในพจนานุกรมอื่นๆ คืออะไร:

- (จากเอนโทรเปียกรีก การหมุน การแปลง) แนวคิดแรกที่นำมาใช้ในอุณหพลศาสตร์เพื่อกำหนดการวัดการกระจายพลังงานที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ จ. ใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาวิทยาศาสตร์อื่น ๆ : ในฟิสิกส์สถิติเป็นตัววัดความเป็นไปได้ของการดำเนินการ a ... ... สารานุกรมทางกายภาพ

ENTROPY ตัวบ่งชี้ของการสุ่มหรือความผิดปกติของโครงสร้างของระบบทางกายภาพ ใน THERMODYNAMICS เอนโทรปีแสดงปริมาณพลังงานความร้อนที่เหมาะสมสำหรับการทำงาน: ยิ่งพลังงานน้อย เอนโทรปีก็จะยิ่งสูงขึ้น ในระดับจักรวาล ... ... พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค

การวัดความผิดปกติภายในของระบบสารสนเทศ เอนโทรปีเพิ่มขึ้นด้วยการกระจายที่วุ่นวาย แหล่งข้อมูลและลดลงตามที่ได้รับคำสั่ง ในภาษาอังกฤษ: Entropy See also: Information Financial Dictionary Finam ... คำศัพท์ทางการเงิน

- [อังกฤษ. พจนานุกรมเอนโทรปีของคำต่างประเทศของภาษารัสเซีย

เอนโทรปี- เอนโทรปี ♦ เอนโทรปี คุณสมบัติของสถานะของระบบทางกายภาพที่แยกออกมา (หรือใช้สำหรับดังกล่าว) โดดเด่นด้วยปริมาณการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเองที่สามารถทำได้ เอนโทรปีของระบบถึงขีดสูงสุดเมื่อสมบูรณ์ ... พจนานุกรมปรัชญาของ Sponville

- (จากเอนโทรเปียกรีก การแปลงแบบเลี้ยว) (ปกติแสดงโดย S) ซึ่งเป็นหน้าที่ของสถานะของระบบอุณหพลศาสตร์ การเปลี่ยนแปลงที่ dS ในกระบวนการสมดุลเท่ากับอัตราส่วนของปริมาณความร้อน dQ ที่มอบให้ ระบบหรือลบออกจากมันเพื่อ ... ... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

ความผิดปกติ, ความไม่ลงรอยกัน พจนานุกรมคำพ้องความหมายภาษารัสเซีย entropy n. จำนวนคำพ้องความหมาย 2 ความผิดปกติ (127) ... พจนานุกรมคำพ้องความหมาย

เอนโทรปี- (จากภาษากรีก en in, inward และ trope, turn, การเปลี่ยนแปลง) ค่าที่กำหนดลักษณะการวัดพลังงานที่ถูกผูกไว้ (D S) ซึ่งไม่สามารถแปลงเป็นงานในกระบวนการไอโซเทอร์มอลได้ ถูกกำหนดโดยลอการิทึมของความน่าจะเป็นทางอุณหพลศาสตร์และ ... ... พจนานุกรมนิเวศวิทยา

เอนโทรปี- และ, ว. เอนโทรปี เอฟ, เจอร์ เอนโทรปีค. en in, inward + trope turn, การเปลี่ยนแปลง 1. ปริมาณทางกายภาพการกำหนดลักษณะสภาวะความร้อนของร่างกายหรือระบบของร่างกายและการเปลี่ยนแปลงที่เป็นไปได้ในสถานะเหล่านี้ การคำนวณเอนโทรปี ALS 1. || ... ... พจนานุกรมประวัติศาสตร์ของ Gallicisms รัสเซีย

เอนโทรปี- ENTROPY แนวคิดที่นำมาใช้ในอุณหพลศาสตร์ ซึ่งก็คือการวัดความไม่ย้อนกลับของกระบวนการ การวัดการเปลี่ยนแปลงของพลังงานให้อยู่ในรูปแบบดังกล่าว ซึ่งไม่สามารถส่งผ่านไปยังรูปแบบอื่นได้เองตามธรรมชาติ กระบวนการที่เป็นไปได้ทั้งหมดเกิดขึ้นในระบบใด ๆ ... ... สารานุกรมทางการแพทย์ที่ดี

หนังสือ

• กลศาสตร์สถิติ เอนโทรปี พารามิเตอร์ลำดับ ทฤษฎีความซับซ้อน เจมส์ พี. เซทนา หนังสือเรียนเรื่อง "Statistical Mechanics: Entropy, Order Parameters and Complexity" เขียนโดย James Setna ศาสตราจารย์แห่ง Cornell University (สหรัฐอเมริกา) และตีพิมพ์ครั้งแรกเป็นภาษาอังกฤษในปี 2006 ...

เอนโทรปีเป็นตัววัดความซับซ้อนของระบบ ไม่เป็นระเบียบ แต่เป็นความซับซ้อนและการพัฒนา ยิ่งเอนโทรปีมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งยากที่จะเข้าใจตรรกะของระบบ สถานการณ์ ปรากฏการณ์นี้โดยเฉพาะ เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่ายิ่งเวลาผ่านไป จักรวาลก็ยิ่งมีระเบียบน้อยลง เหตุผลก็คืออัตราการพัฒนาที่ไม่สม่ำเสมอของจักรวาลโดยรวมและเราในฐานะผู้สังเกตการณ์เอนโทรปี เราในฐานะผู้สังเกตการณ์เป็นกลุ่มที่มีลำดับความสำคัญง่ายกว่าจักรวาล ดังนั้น ดูเหมือนว่าเราจะซ้ำซากเกินไป เราไม่สามารถเข้าใจความสัมพันธ์ของเหตุและผลส่วนใหญ่ที่ประกอบขึ้นเป็นความสัมพันธ์ได้ ด้านจิตวิทยาก็มีความสำคัญเช่นกัน - เป็นเรื่องยากสำหรับคนที่จะชินกับความจริงที่ว่าพวกเขาไม่เหมือนใคร เข้าใจว่าวิทยานิพนธ์ที่มนุษย์เป็นมงกุฎแห่งวิวัฒนาการไม่ได้ห่างไกลจากความเชื่อก่อนหน้านี้ที่ว่าโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล เป็นเรื่องที่น่ายินดีที่บุคคลจะเชื่อในความพิเศษเฉพาะตัวของเขา และไม่น่าแปลกใจที่เรามักจะเห็นโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่าเราว่าไม่เป็นระเบียบและโกลาหล

มีคำตอบที่ดีมากที่อธิบายเอนโทรปีในแง่ของกระบวนทัศน์ทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ผู้ตอบแบบสอบถามอธิบายปรากฏการณ์นี้ด้วยตัวอย่างง่ายๆ ถุงเท้ากระจัดกระจายอยู่เต็มห้อง แก้วแตก ลิงเล่นหมากรุก ฯลฯ แต่ถ้าคุณมองใกล้ ๆ คุณเข้าใจ - คำสั่งที่นี่แสดงออกมาในรูปของความเป็นมนุษย์อย่างแท้จริง คำว่า "ดีกว่า" ใช้กับตัวอย่างเหล่านี้ได้ครึ่งหนึ่ง ถุงเท้าที่ซ้อนกันในตู้เสื้อผ้าดีกว่าถุงเท้าที่กระจัดกระจายอยู่บนพื้น แก้วทั้งใบยังดีกว่าแก้วที่แตก สมุดบันทึกที่เขียนด้วยลายมือที่สวยงามดีกว่าสมุดบันทึกที่มีจุด ในตรรกะของมนุษย์ ยังไม่ชัดเจนว่าจะทำอย่างไรกับเอนโทรปี ควันที่ออกจากท่อไม่เป็นประโยชน์ หนังสือที่ฉีกเป็นชิ้น ๆ ก็ไม่มีประโยชน์ เป็นการยากที่จะดึงข้อมูลอย่างน้อยที่สุดจากภาษาถิ่นและเสียงในรถไฟใต้ดิน ในแง่นี้ จะเป็นที่น่าสนใจมากที่จะกลับไปสู่คำจำกัดความของเอนโทรปีที่นักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์แนะนำ รูดอล์ฟ คลอเซียส ซึ่งเห็นว่าปรากฏการณ์นี้เป็นตัวชี้วัดการกระจายพลังงานที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ พลังงานนี้มาจากใคร? ใครว่าใช้งานยากกว่ากัน? ใช่ผู้ชาย! เป็นเรื่องยากมาก (ถ้าเป็นไปไม่ได้) ที่จะรวบรวมน้ำที่หกใส่ทั้งหมดจนหยดลงในแก้วอีกครั้ง ในการซ่อมเสื้อผ้าเก่า คุณต้องใช้วัสดุใหม่ (ผ้า ด้าย ฯลฯ) สิ่งนี้ไม่ได้คำนึงถึงความหมายที่เอนโทรปีนี้อาจไม่สามารถใช้ได้กับผู้คน ฉันจะยกตัวอย่างเมื่อการกระจายพลังงานของเราจะมีความหมายตรงกันข้ามกับระบบอื่น:

คุณรู้ไหมว่าทุก ๆ วินาทีข้อมูลจำนวนมหาศาลจากดาวเคราะห์ของเราบินสู่อวกาศ เช่น ในรูปของคลื่นวิทยุ สำหรับเรา ข้อมูลนี้ดูเหมือนจะสูญหายไปโดยสิ้นเชิง แต่ถ้าอารยธรรมมนุษย์ต่างดาวที่พัฒนาเพียงพออยู่บนทางของคลื่นวิทยุ ตัวแทนของอารยธรรมนี้สามารถยอมรับและถอดรหัสส่วนหนึ่งของพลังงานที่สูญเสียไปนี้ให้เราได้ ฟังและเข้าใจเสียงของเรา ดูรายการโทรทัศน์และวิทยุ เชื่อมต่อกับการรับส่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ตของเรา))) ในกรณีนี้ เอนโทรปีของเราสามารถสั่งโดยสิ่งมีชีวิตที่ฉลาดอื่น ๆ ได้ และยิ่งมีการกระจายพลังงานให้กับเรามากเท่าไร พลังงานก็จะยิ่งสะสมได้มากขึ้นเท่านั้น