Демон Максвелла
Подписывайтесь на нашу группу Вконтакте — http://vk.com/chipidip,
и Facebook — https://www.facebook.com/chipidip
*
Второй принцип термодинамики накладывает ограничения на направление передачи тепла между телами, а именно говорит о том, что самопроизвольная передача тепла от менее нагретого тела более нагретому - невозможна. Другой формулировкой может быть следующая: изолированная система не может самопроизвольно переходить из менее упорядоченного состояния в более упорядоченное. В 1867 году Джеймс Максвелл предложил умозрительный эксперимент, иллюстрирующий парадокс второго начала термодинамики. Он заключается в следующем. Предположим, что у нас есть сосуд, который разделен внутри пополам непроницаемой перегородкой. Сосуд заполнен газом, а в перегородке имеется отверстие с дверкой, способной открываться и пропускать из одной части сосуда в другую только быстрые молекулы, а в обратном направлении только медленные. Собственно эта умная дверка и получила название Демон Максвелла. В результате ее работы по сортировке молекул, через некоторое время в одной части сосуда окажутся только быстрые молекулы, а значит, газ будет иметь высокую температуру. А в другой части - напротив только медленные молекулы холодного газа. Получается, что, не прикладывая дополнительной энергии, мы одну часть нагрели, а другую охладили. При этом степень упорядоченности системы повысилась, т.е. понизилась энтропия, что противоречит упомянутому закону термодинамики. Разрешить противоречие пробовали многие ученые, причем по мере развития науки появлялись доказательства с точки зрений полученных новых знаний. Например, после появления квантовой механики было популярно следующее объяснение. Демону Максвелла для сортировки молекул будет необходимо замерять и сравнивать их скорости, а в силу принципа неопределенности Гейзенберга точно сделать это он будет не в состоянии. Да и вообще, в силу этой неопределенности невозможно будет так же определить местоположение частиц, чтобы распахнуть или закрыть перед ними дверь. Иными словами, условие задачи оперирует макроскопическими величинами, температурой вещества. А на микроуровне приходится оперировать законами квантовой механики, что делает создание Демона затруднительным.Впрочем, это вопрос технологии конструирования, а в чем же противоречие со вторым законом термодинамики? Демон Максвелла нарушает замкнутость системы. Ему нужен приток энергии для выполнения своей работы. Для работы требуется обмен информацией с внешним источником. За счёт этой энергии и производится разделение горячих и холодных молекул в сосуде, то есть переход в состояние с меньшей ...
Видео Демон Максвелла канала Чип и Дип
и Facebook — https://www.facebook.com/chipidip
*
Второй принцип термодинамики накладывает ограничения на направление передачи тепла между телами, а именно говорит о том, что самопроизвольная передача тепла от менее нагретого тела более нагретому - невозможна. Другой формулировкой может быть следующая: изолированная система не может самопроизвольно переходить из менее упорядоченного состояния в более упорядоченное. В 1867 году Джеймс Максвелл предложил умозрительный эксперимент, иллюстрирующий парадокс второго начала термодинамики. Он заключается в следующем. Предположим, что у нас есть сосуд, который разделен внутри пополам непроницаемой перегородкой. Сосуд заполнен газом, а в перегородке имеется отверстие с дверкой, способной открываться и пропускать из одной части сосуда в другую только быстрые молекулы, а в обратном направлении только медленные. Собственно эта умная дверка и получила название Демон Максвелла. В результате ее работы по сортировке молекул, через некоторое время в одной части сосуда окажутся только быстрые молекулы, а значит, газ будет иметь высокую температуру. А в другой части - напротив только медленные молекулы холодного газа. Получается, что, не прикладывая дополнительной энергии, мы одну часть нагрели, а другую охладили. При этом степень упорядоченности системы повысилась, т.е. понизилась энтропия, что противоречит упомянутому закону термодинамики. Разрешить противоречие пробовали многие ученые, причем по мере развития науки появлялись доказательства с точки зрений полученных новых знаний. Например, после появления квантовой механики было популярно следующее объяснение. Демону Максвелла для сортировки молекул будет необходимо замерять и сравнивать их скорости, а в силу принципа неопределенности Гейзенберга точно сделать это он будет не в состоянии. Да и вообще, в силу этой неопределенности невозможно будет так же определить местоположение частиц, чтобы распахнуть или закрыть перед ними дверь. Иными словами, условие задачи оперирует макроскопическими величинами, температурой вещества. А на микроуровне приходится оперировать законами квантовой механики, что делает создание Демона затруднительным.Впрочем, это вопрос технологии конструирования, а в чем же противоречие со вторым законом термодинамики? Демон Максвелла нарушает замкнутость системы. Ему нужен приток энергии для выполнения своей работы. Для работы требуется обмен информацией с внешним источником. За счёт этой энергии и производится разделение горячих и холодных молекул в сосуде, то есть переход в состояние с меньшей ...
Видео Демон Максвелла канала Чип и Дип
Показать
Комментарии отсутствуют
Информация о видео
Другие видео канала
Демон МаксвеллаMaxwell's Demon - Why Information is EntropyМаятник Максвелла на весах.Science show. Выпуск № 58. Два демона теоретической физикиЮла Максвелла на арканеГалилео. Эксперимент. Вязкость воздухаУправляет ли сознание материей? Квантовый мистицизм.Галилео. Эксперимент. Маятник МаксвеллаКапица С.П и Анохин К.В - Нейроны, разум и сознаниеДросселирование газов и жидкостей. Температура после дросселирования. Обучение персоналаВладимир Сурдин о демонах МаксвеллаНЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ — вот в чём проблема!Демон Максвелла | [Невозможные Изобретения]Телепортация - уже реальность.08. Жизнь есть неопределённостьПарадокс Лапласа — Эмиль АхмедовПарадокс Ферми (рассказывает астрофизик Владимир Липунов)Квантовый эффект ЗенонаМозговые центры обучения и памяти — Вячеслав Дубынин