Что такое энтропия?

В повседневном языке слово энтропия будет определяться как случайность или хаос.

Энтропия

Представьте себе кастрюлю с кипящей водой, находящуюся в полностью изолированной закрытой комнате с комнатной температурой (никакая энергия не может выйти из этой комнаты, никакая энергия не может попасть внутрь). Большая часть энергии в комнате сосредоточена в кипящей воде. Поскольку энергия сконцентрирована, она полезна. Мы можем извлечь из кипящей воды рабочую энергию. В описанном виде наша система пребывает в состоянии с низкой энтропией.

Однако, если мы оставим кастрюлю без огня (кипевшая вода начнет остывать), то энергия, в конечном итоге, рассеется по комнате и температура воды станет такой же, как температура воздуха. Поскольку мы знаем про закон сохранения энергии (1 закон термодинамики), выходит, что мы все равно должны извлечь из этой системы полезную рабочую энергию. Но мы не можем этого сделать! Энергия все еще существует, но она не находится в “полезном” состоянии и не может выполнять работу. Теперь система находится в состоянии высокой энтропии. Это второй закон термодинамики. Энтропия замкнутой системы всегда будет увеличиваться с течением времени. Мы не можем вернуть рассеянную энергию из воздуха обратно в воду, пока мы не добавим в систему новую энергию (такая система уже не будет закрытой и изолированной).

Читайте также: