Newsgroups: relcom.sci.philosophy
Subject: Re: самопроизвольное разделение воздаха на холодный и горячий
From: evgen@camd1.kkpcr.re.kr (Evgenij Barsukov)
Date: Mon, 18 Mar 2002 00:23:57 GMT
--------
Regardding message from Fri, 15 Mar 2002 18:57:07 +0300 by "Pozhilov Alexander"
>А я посмел там утверждать, что они есть, энтропийные
>процессы, определяемые как антиэнтропийные
>ОТНОСИТЕЛЬНО энтропийных же, но имеющих
>противоположную направленность. Привел такие
>примеры:
>
>Гравитационное сжатие газа - энтропийный
> процесс, сопровождается увеличением температуры
> и давления как следствие увеличения кинетической
> энергии молекул газа.
>
> Самопроизвольное расширение и остывание сжатого
> газа - энтропийный процесс, сопровождается
> обратными изменениями, описанными выше.
>
> Оба процесса одновременно принадлежат одной
> и той же системе (газовое облако). И по отношению
> одного к другому каждый энтропийный процесс
> определяется как антиэнтропийный, т.е.
> противоположный по направленности.
Не совсем понятно где тут противоположная направленность, если в обеих случаях
возрасает общая энтропия системы. Ощущение что некий самопроизвольный процесс
является "антиэнтропийным" всегда возникает из-за рассмотрения только части
процесса и упускания из внимания второй его части.
Почему важно упоминание о самопроизвольности - потому-что процессы с
приложением внешней работы вполне могут идти с уменьшением энтропии, холодильник
например. Впрочем, вы это конечно знаете. Так вот, в любом процессе в котором
энтропия убывает, можно найти скрытую часть, в которой она возрастает, причем в
целом больше чем убывание в "наглядной" части.
Например горячо любимая креационистами кристаллизация. Вот, де говорят
антиэнтропийный процесс. Действительно, число поступательных степеней свободы -
а значит и энтропия ионов натрия и хлора в растворе намного выше чем таковая у
кристала соли.
Почему-же он образуется? "Скрытое" возрастание энтропии в данном случае
присутствует в процесс рассредоточения электронов хлора вокруг ядер натрия.
"Свобода" электронов увеличивается при приближении атомов друг к другу, и при
определенной концентрации соли возрастание энтропии от этого эффекта становится
больше чем возрастание энтропии от рассредоточения самих ионов. Бам- кристал
образуется. В химии энергия этой "скрытой" энтропии называется энтальпией, или
"свободной энергией". Термин "скрытая энтропия" не используется, т.к. этот
формализм сложен в расчетах. Однако при желании его всегда можно привлечь.
Аналогично и с образование двухатомных молекул. Их поступательная энтропия
становится меньше, зато "внутренняя" энтропия электронных оболочек - намного
больше.
Опять-же внутреннюю энергию электронных оболочек не принято выражать через
энтропию, используется понятие энтальпии. Почему не привести все энергии к
"энтропийному" стандарту, используя E=S*T? Для этого есть одна веская причина -
"T" внутри молекулы может в некоторых случаях быть другим чем снаружи! Это не
парадокс, а результат ограниченности самого термина "температура". Этот термин
является поистине макроскопическим параметром, ограниченно применимым в
квантово-механических системах, каковыми является ядро. Энергия от макросистемы
(много молекул) в микросистему (электронные оболочки) может передаватся только
квантами. Если разница в температурах "внутренней" системы требует для своей
компенсации энергии меньше одного кванта, обмена не будет и электроны будут в
своего рода "КМ термосе".
> Другой приводимый ранее пример - полёт кометы
> по эллипсу вокруг солнца - то же, что и с газом:
> комета движется (падает) к солнцу - газ сжимается
> (падает) к центру гравитации;
> комета движется от солнца за счёт кинетической
> энергии - газ расширяется за счёт кинетической
> энергии молекул. Та же противоположная
> направленность двух процессов, принадлежащих
> одной системе.
Тут тоже нет противоположности если рассмотреть систему в целом. Система в целом
включает солнце, комету, и гравитационое поле между ними. При /самопроизвольном/
удалении кинетическая энергия кометы убывает, совершая работу над гравитационным
полем, увеличивая /принудительно/ _его_ энтропию (и соотв. кинетическую
энергию). Когда кинетическая энергия становится недостаточной для дальнейшего
"растягивания" гравитационной "пружины", пружина начинает /самопроизвольно/
сжиматся с увеличением своей энтропии, совершая работу над кометой и
/принудительно/ увеличивая ее кинетическую энергию.
Это описание можно было-бы стелать чисто энтропийным если бы можно было выразить
кинетическую энергию через энтропию "чего-то". Алас - для этого в качестве
"полной системы" этропия к-й убывает при увеличении кинетической энергии любой
из частей нужно рассмотреть все обьекты во вселенной. Ньютоновская механика
специально "подогнана" под неполные системы, потому применение энтропийного
формализма к ней невозможно, кроме частных случаев когда указаны "стенки".
>
> Если Вы убеждены, что понятие "антиэнтропия"
> не имеет места в физике, то какие Ваши логические
>обоснования непроизнесения этого термина
>в вышеприведённых примерах?
то что такое понятие не имеет хождения, я убежден. Что касается самопроизвольных
процессов с убыванием энтропии - они могут быть в районе Гейзенберговского
лимита энергий/времен, либо в системах с малым числом частиц. Флуктуации
энтропии. Они безусловно возможны вследствии самой статистической природы
энтропии.
>Я помню наш с Вами прошлогодний дискус, где
>Вы применили приём - разрезание системы на
>две подсистемы, где в каждой подсистеме энтропия
>всегла увеличивается. Приём хитрый, а система-то
>одна.
Вы не совсем поняли моего примера тогда, потому я его повторил выше.
В одной подсистеме идет _самопроизвольный_ процесс (т.е. энтропия возрастает)
совершая работу над второй подсистемой, во второй _вынужденный_ процесс с
уменьшением энтропии, за счет работы совершаемой в первой подсистеме. В системе
в целом энтропия не меняется.
Это гипотетический случай, к-й справедлив только если все процессы идут
бесконечно медленно. Во всех процессах к-е идут с конечной скоростью есть
"потери" на всех стадиях цикла т.е. часть энергии покидает систему и ее энтропия
возрастает. Реальные системы небесных тел не вечны, их орбиты меняются
современнем именно по этой причине.
С приветами,
Ж.
Built by Text2Html