Vissa saker har universell säkerhet, som död, skatt, termodynamikens andra lag.Den här artikeln främst ur fysik synvinkel för att berätta varför rummet inte behöver rengöras.
1824 föreslog den franske fysikern Nicolas Léonard Sadi Carnot först termodynamikens andra lag när han tänkte på hur ångmaskiner fungerade.Än idag gäller termodynamikens andra lag och blir ett oföränderligt faktum.Hur mycket du än försöker kan du inte bli av med kontrollen av dess orubbliga slutsats att entropin aldrig minskar i isolerade system.
Hur många arrangemang av luftmolekyler
Om du får en låda med luft för att mäta några av dess egenskaper, kan din första reaktion vara att ta fram en linjal och termometer och spela in några viktiga siffror som låter vetenskapliga, som volym, temperatur eller tryck.När allt kommer omkring ger siffror som temperatur, tryck och volym all information du verkligen bryr dig om, och de berättar allt om luften i lådan.Så hur luftmolekyler är ordnade är inte viktigt.Luftmolekylerna i lådan är ordnade på många olika sätt, som alla kan leda till exakt samma tryck, temperatur och volym.Detta är entropins roll.De som inte kan ses kan fortfarande leda till exakt samma observerbara mätningar under olika permutationer, och begreppet entropi beskriver exakt antalet olika permutationer.
Hur entropi förändras över tid
Varför minskar aldrig värdet på entropin?Du rengör golvet med en mopp eller en matta, du putsar fönstren med damm och fönsterputs, du rengör besticken med diskborste, du rengör toaletten med toalettborste, och du rengör kläder med luddrulle och mikrofiberstädkläder.Efter allt detta tycker du att ditt rum håller på att bli väldigt snyggt.Men hur länge kan ditt rum stanna så?Efter ett tag kommer du att inse att alla dina ansträngningar är förgäves.
Men varför kan ditt rum inte vara städat under de närmaste åren?Det beror på att så länge en sak i rummet förändras är hela rummet inte längre städat.Du kommer att upptäcka att det är mycket mer sannolikt att rummet är rörigt än att det är städat, bara för att det finns för många sätt att göra ett rum rörigt.
Den extremt krävande entropin
På samma sätt kan du inte hindra luftmolekylerna i rummet från att plötsligt besluta sig för att röra sig kollektivt åt samma håll, trängas in i hörnet och kväva dig i ett vakuum.Men luftmolekylernas rörelse styrs av otaliga slumpmässiga kollisioner och rörelser, en aldrig sinande molekylär rörelse.För ett rum finns det få sätt att göra det rent, och det finns otaliga sätt att göra det rörigt.Olika "stökiga" arrangemang (som att lägga smutsiga strumpor på sängen eller på byrån) kan leda till samma mätningar av temperatur eller tryck.Entropin indikerar hur många olika sätt som kan användas för att ordna om det kaotiska rummet när samma mått kan erhållas.
Posttid: 29 augusti 2020