Sommige dingen hebben universele zekerheid, zoals de dood, belastingen, de tweede wet van de thermodynamica.Dit artikel is voornamelijk vanuit natuurkundig oogpunt bedoeld om u te vertellen waarom de kamer niet hoeft te worden schoongemaakt.
In 1824 stelde de Franse natuurkundige Nicolas Léonard Sadi Carnot voor het eerst de tweede wet van de thermodynamica voor toen hij nadacht over de werking van stoommachines.Tot op de dag van vandaag geldt de tweede wet van de thermodynamica nog steeds en wordt deze een onveranderlijk feit.Hoe hard je het ook probeert, je kunt de controle over de onwrikbare conclusie dat entropie nooit afneemt in geïsoleerde systemen niet kwijtraken.
Hoeveel opstelling van luchtmoleculen
Als je een doos met lucht krijgt om enkele eigenschappen ervan te meten, kan je eerste reactie zijn om een liniaal en een thermometer te pakken en enkele belangrijke getallen op te schrijven die wetenschappelijk klinken, zoals volume, temperatuur of druk.Cijfers als temperatuur, druk en volume geven immers alle informatie waar u echt om geeft, en ze vertellen u alles over de lucht in de box.Dus hoe luchtmoleculen zijn gerangschikt, is niet belangrijk.De luchtmoleculen in de box zijn op veel verschillende manieren gerangschikt, die allemaal tot exact dezelfde druk, temperatuur en volume kunnen leiden.Dit is de rol van entropie.Degenen die niet kunnen worden gezien, kunnen nog steeds leiden tot exact dezelfde waarneembare metingen onder verschillende permutaties, en het concept van entropie beschrijft precies het aantal verschillende permutaties.
Hoe entropie in de loop van de tijd verandert
Waarom neemt de waarde van entropie nooit af?Je maakt de vloer schoon met een dweil of een matje, je maakt de ramen schoon met een stofdoek en glazenwasser, je maakt het bestek schoon met een afwasborstel, je maakt het toilet schoon met een toiletborstel en je maakt kleding schoon met een pluizenroller en microvezel poetsdoeken.Na dit alles denk je dat je kamer wel erg opgeruimd wordt.Maar hoe lang kan je kamer zo blijven?Na een tijdje zul je beseffen dat al je inspanningen tevergeefs zijn.
Maar waarom kan je kamer de komende jaren niet netjes blijven?Dat komt omdat, zolang er één ding in de kamer verandert, de hele kamer niet meer netjes is.Je zult merken dat de kans veel groter is dat de kamer rommelig is dan opgeruimd, gewoon omdat er te veel manieren zijn om een kamer rommelig te maken.
De extreem veeleisende entropie
Evenzo kun je niet voorkomen dat de luchtmoleculen in de kamer plotseling besluiten om collectief in dezelfde richting te bewegen, zich in de hoek verdringen en je verstikken in een vacuüm.Maar de beweging van luchtmoleculen wordt gecontroleerd door talloze willekeurige botsingen en bewegingen, een oneindige moleculaire beweging.Voor een kamer zijn er weinig manieren om het schoon te maken, en er zijn talloze manieren om het rommelig te maken.Verschillende "rommelige" arrangementen (zoals vuile sokken op het bed of op het dressoir leggen) kunnen leiden tot dezelfde metingen van temperatuur of druk.De entropie geeft aan hoeveel verschillende manieren kunnen worden gebruikt om de chaotische kamer te herschikken wanneer dezelfde metingen kunnen worden verkregen.
Posttijd: 29 aug. 2020