ВУЗ:
Составители:
197
Мысленный эксперимент состоит в следующем: предположим,
сосуд с газом разделён непроницаемой перегородкой на две части:
правую и левую. В перегородке отверстие с устройством (так
называемый демон Максвелла), которое позволяет пролетать
быстрым (горячим) молекулам газа только из левой части сосуда в
правую, а медленным (холодным) молекулам – только из правой
части сосуда в
левую. Тогда, через большой промежуток времени,
горячие молекулы окажутся в правом сосуде, а холодные – в левом.
Таким образом, получается, что демон Максвелла позволяет
нагреть правую часть сосуда и охладить левую без дополнительного
подвода энергии к системе. Энтропия для системы, состоящей из
правой и левой части сосуда, в начальном состоянии больше,
чем в
конечном, что противоречит термодинамическому принципу
неубывания энтропии в изолированных системах.
Парадокс разрешается, если рассмотреть замкнутую систему,
включающую в себя демона Максвелла и сосуд. Для
функционирования демона Максвелла необходима передача ему
энергии от стороннего источника. За счёт этой энергии и
производится разделение горячих и холодных молекул в сосуде, то
есть
переход в состояние с меньшей энтропией.
4.3.11. Энтропия в открытых системах
В силу второго начала термодинамики, энтропия S
i
замкнутой
системы не может уменьшаться (закон неубывания энтропии).
Математически это можно записать так: dS
i
≥ 0, индекс i обозначает
так называемую внутреннюю энтропию, соответствующую
изолированной системе. В открытой системе возможны потоки
теплоты, как из системы, так и внутрь неё. В случае наличия потока
теплоты в систему приходит количество тепла dQ
1
при температуре
T
1
и уходит количество тепла dQ
2
при температуре T
2
. Приращение
энтропии, связанное с данными тепловыми потоками, равно:
Мысленный эксперимент состоит в следующем: предположим, сосуд с газом разделён непроницаемой перегородкой на две части: правую и левую. В перегородке отверстие с устройством (так называемый демон Максвелла), которое позволяет пролетать быстрым (горячим) молекулам газа только из левой части сосуда в правую, а медленным (холодным) молекулам – только из правой части сосуда в левую. Тогда, через большой промежуток времени, горячие молекулы окажутся в правом сосуде, а холодные – в левом. Таким образом, получается, что демон Максвелла позволяет нагреть правую часть сосуда и охладить левую без дополнительного подвода энергии к системе. Энтропия для системы, состоящей из правой и левой части сосуда, в начальном состоянии больше, чем в конечном, что противоречит термодинамическому принципу неубывания энтропии в изолированных системах. Парадокс разрешается, если рассмотреть замкнутую систему, включающую в себя демона Максвелла и сосуд. Для функционирования демона Максвелла необходима передача ему энергии от стороннего источника. За счёт этой энергии и производится разделение горячих и холодных молекул в сосуде, то есть переход в состояние с меньшей энтропией. 4.3.11. Энтропия в открытых системах В силу второго начала термодинамики, энтропия Si замкнутой системы не может уменьшаться (закон неубывания энтропии). Математически это можно записать так: dSi ≥ 0, индекс i обозначает так называемую внутреннюю энтропию, соответствующую изолированной системе. В открытой системе возможны потоки теплоты, как из системы, так и внутрь неё. В случае наличия потока теплоты в систему приходит количество тепла dQ1 при температуре T1 и уходит количество тепла dQ2 при температуре T2. Приращение энтропии, связанное с данными тепловыми потоками, равно: 197
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 196
- 197
- 198
- 199
- 200
- …
- следующая ›
- последняя »