Что означает понятие энтропия

djdf

Опишите, как вы представляете себе энтропию? Как можно более кратко и понятно, наглядно.
Вопрос возник из того, что в своё время заучивались разные определения - через цикл Карно, через вероятности - но "физического" понимания термина ко мне до конца пока не пришло.
Для себя я пока энтропию представляю так: это часть тепловой энергии (пропорционально T которую нельзя никак извлечь, использовать.
Возникает вопрос: где и как эта энергия запасается? Пока кажется, что где-то внутри частиц
(например, они начинают вращаться, забирая для этого энергию извне. И обратно, почему-то, перевести эту энергию вращения в тепло или работу не могут. Но могут обмениваться вращением с другими частицами при неупругих столкновениях, таким образом передавая энтропию....)
Если у вас есть более понятная картинка для представления энтропии - заделитесь, пожалуйста. Цель топика - понять как можно более "физическое", наглядное и простое представления понятия. Чтобы интуитивно всё становилось на свои места.

Ryfargler

есть мудрая книга
Atkins
the Second Law
она как раз про это

Ryfargler

для представления энтропии - заделитесь, пожалуйста.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/6/63/Zentralfriedhof_Vienna_-_Boltzmann.JPG

djdf

есть мудрая книга
Atkins
the Second Law
она как раз про это
а своими словами можно?

Damrad

Возникает вопрос: где и как эта энергия запасается? Пока кажется, что где-то внутри частиц
я представляю, что она запасается в виде разделения на некие химические вещества. Если смешать два, то будет реакция, тепло. Поэтому чем сильнее у нас разделение, тем меньше хаоса.
А при полном хаосе уже все на столько равномерно перемешается, что энергии не откуда будет взяться.
не обязательно конечно брать лишь энергию от химических реакций. но так проще представлять

spiritmc

> Вопрос возник из того, что в своё время заучивались разные определения -
> через цикл Карно, через вероятности - но "физического" понимания термина
> ко мне до конца пока не пришло.
"Двадцать лет, ума нет --- не будет."
> Для себя я пока энтропию представляю так: это часть тепловой энергии
Энтропия не является энергией.
---
"Vyroba umelych lidi, slecno, je tovarni tajemstvi."

Ryfargler

"Двадцать лет, ума нет --- не будет."
тоже считаю в 20 лет надо другим интересоватся, оно и полезней

spiritmc

> я представляю, что она запасается в виде разделения на некие химические вещества.
Помнится, было такое время, когда не знали что откуда происходит,
а потому представляли всё подряд в виде неких атомов.
Даже теплота была когда-то "неким химическим веществом."
> не обязательно конечно ... но так проще представлять
---
"Vyroba umelych lidi, slecno, je tovarni tajemstvi."

Ryfargler

когда не знали что откуда происходит,
а сейчас знают?

olga75olga75

[РЕЖИМ ЗЛОБЫ]
Топикстартер представляет из себя человека, который понимает, что смысл энтропии весьма нетривиален. Зачем здесь его чморить, мне не ясно.
Могу по секрету сказать (если вы не в курсе) на примере биофака, где физхимия какбе тоже немножко важна, что примерно 70% людей твердо уверены, что знают, что такое энтропия при этом абсолютно не представляют. 20% представляют очень смутно и легко лажают, и 10% - более или менее представляют. Человека, который представлял бы себе, что такое энтропия таким образом, что для него это понятия было таким же естественным, как, допустим, сила, я встречал только одного. И того звали Ерёмин. Я конечно понимаю, что такие люди есть, но я с ними не сталкивался.
А кто считает, что в 20 лет такими вещами интересоваться глупо - тот дебил. Уж простите. Интересоваться чем угодно никогда не глупо. А уж таким нетривиальным вопросом точно не глупо.
[/РЕЖИМ ЗЛОБЫ]
Я представляю примерно также, как ТС в некоторых случаях. Но чаще всего представляю себе стат.энтропию. Далее мой мозг пытается строить какие-то образы на тему термодинамического смысла стат.энтропии. Чаще всего я представляю некую частицу, которой в одной системе может быть позволено находится в одном месте, а в другой системе - в 30 местах. Таким образом, если две системы однохренственны по энергии, то вторая система реализуется, потому что частица будет тусить в каком-то из 30 мест намного вероятнее, чем сидеть в одном фиксированном.
А вот нарисовать ясный образ именно теплового смысла энтропии я не могу. Причем чем дальше, тем больше не могу. Приходит ощущение, что он исключительно умозрителен. Так что, собственно говоря, у меня та же проблема, что и у ТС. При том, что моя работа тесно связана с физхимией и мне 24, а не 20.

Ryfargler

на примере биофака, где физхимия какбе тоже немножко важна
особенно зоологам например она важна или ботаникам или энтмологам

marina355

Могу по секрету сказать (если вы не в курсе) на примере биофака, где физхимия какбе тоже немножко важна, что примерно 70% людей твердо уверены, что знают, что такое энтропия при этом абсолютно не представляют. 20% представляют очень смутно и легко лажают, и 10% - более или менее представляют.
Ага, живой человек и теплый труп - разные вещи. Гы-гы. Чтобы быть живым надо много кушать (брать энергию извне) - и снижать в себе энтропию, как холодильнег жрет электричество! Поэтому высираемое говно - квинтессенция энтропии! Говно выносит из нас лишнюю энтропию! Алилуйа!
Поэтому мы ненавидим говно - оно напоминает то, каким высокоэнтропийным говном мы станем разлагаясь в гробу под слоем земли.
Но тут уже начинается смычка с этнографией

pashushkan

а холодильнек когда жрет энергию, снижает энтропию?

Damrad

конечно увеличивает. все увеличивает (энтропию вселенной, а не собственную)

marina355

а холодильнек когда жрет энергию, снижает энтропию?
Ну холодильник - плохой пример. Его основная задача за счет внешней энергии снижать температуру, чтобы в мясе не размножались бактерии. Энтропия в нем падает как следствие.
У человека наоборот - он берет извне энергию, но снижает не температуру, а энтропию в себе - делает процессы в себе упорядоченными.
Когда человек умирает, энтропия в нем возврастает и упорядоченных процессов в нем больше не происходит и энергия извне не черпается. Хорошим примером промежуточного состояния являются зомби. За счет магической энергии колдуна они способны к упорядоченным действиям, но все равно энтропия в них слишком высока и стать человеком они не могут. Впрочем, если колдун опытный и сильный, зомбяка хрен от живого отличишь.

marina355

конечно увеличивает. все увеличивает
в себе - уменьшает.

pashushkan

эт смаря что под холодильником понимать.
я понимаю прибор, который включается в розетку, а не только его охлаждаемую часть

spiritmc

> Я представляю примерно также, как ТС в некоторых случаях.
> Но чаще всего представляю себе стат.энтропию.
Которую? Ту, которую Гиббс ввёл, очень даже непросто представить.
> Далее мой мозг пытается строить какие-то образы на тему
> термодинамического смысла стат.энтропии.
Не надо умничать, нет никакого термодинамического смысла кроме того,
который дан нам господом Б-м.
> Чаще всего я представляю некую частицу, которой в одной
> системе может быть позволено находится в одном месте, а в
> другой системе - в 30 местах. Таким образом, если две системы
> однохренственны по энергии, то вторая система реализуется,
> потому что частица будет тусить в каком-то из 30 мест намного
> вероятнее, чем сидеть в одном фиксированном.
Видишь ли, а если пробовать представить все те топологические
пространства или объекты, которые придумывают пересечением или
объединением бесконечных совокупностей, только по истерическому
недоразумению продолжающих называться "множествами," можно ещё и
до такого дойти, о чём и не подозревал.
> А вот нарисовать ясный образ именно теплового смысла энтропии я не могу.
> Причем чем дальше, тем больше не могу. Приходит ощущение, что он
> исключительно умозрителен.
Верное ощущение. Тебе в школе наверняка рассказывали про всякие
физические смыслы. Мне, например, очень понравился физический
смысл модуля Юнга, когда кубик метр на метр на метр растягивают
вдоль ребра в два раза, причём делают это абсолютно упруго.
Я не отрицаю, что при некотором старании, возможно, получится
создать такой кубик, но даже стальную струну ты вряд ли сможешь
так растянуть в два раза.
> Так что, собственно говоря, у меня та же проблема, что и у ТС.
> При том, что моя работа тесно связана с физхимией и мне 24, а не 20.
Если твоя работа тесно связана с термодинамикой, у тебя уже
не должно быть этой проблемы.
---
"Мои слова легко понять и легко осуществить.
Но люди не могут понять и не могут осуществить."

Ryfargler

который включается в розетку
КО подсказывает, бывают без электропривода

djdf

Энтропия не является энергией
Имеется ввиду S*T
Видишь ли, а если пробовать представить все те топологические
пространства или объекты
Самый простой ответ на вопрос про энтропию (да собственно на любой другой вопрос касаемо определений конечно же, это просто формула: . Мол, определение, его и используй.
Здесь же я хочу для себя шире понять этот термин, чтобы более эффективно его использовать.
Ну, например, сколько встречал определения свободной энергии Гельмгольца F=U-TS - через некоторое время забывал формулу. Она ведь не привязана к общему пониманию. Прояснила для меня все одна фраза: это максимальное кол-во энергии, которое можно извлечь из системы.
Пост написан в надежде найти человека, который сумел для себя понятно описать сущность энтропии. И совсем великолепно, если его описание будет предельно понятно остальным.
to , :
Как вы для себя понимаете, определяете энтропию? Поделитесь.

djdf

Ага, живой человек и теплый труп - разные вещи. Гы-гы. Чтобы быть живым надо много кушать (брать энергию извне) - и снижать в себе энтропию, как холодильнег жрет электричество! Поэтому высираемое говно - квинтессенция энтропии! Говно выносит из нас лишнюю энтропию! Алилуйа!
Этот пример в свое время привел к вопросу - а зачем выбрасывать энтропию из тела? Понятно стало после рассуждений, что энергия в теле есть, место занимает - а использовать её нельзя. Значит надо выкидывать, чтобы жить.
Кстати, срать не обязательно. Если температура тела больше температуры окружающей среды - энтропия будет уходить с теплом. Другое дело что физиологические отходы тоже бесполезны, место занимают - значит надо выкинуть.
Пока для меня ключевой момент в энтропии, это то, что TS - связанная энергия, которую почему-то нельзя ни во что полезное превратить, но которая может распространяться в пространстве.
И вопросы отсюда: где она сидит в частицах, и в частицах ли?

spiritmc

>> Энтропия не является энергией
> Имеется ввиду S*T
То есть энтропия и теплоёмкость это одно и то же?
> Здесь же я хочу для себя шире понять этот термин,
> чтобы более эффективно его использовать.
Открой для себя учебник по термодинамике.
Можешь начать с чего-нибудь простого, например с классического
учебника Ферми.
> Ну, например, сколько встречал определения свободной энергии
> Гельмгольца F=U-TS - через некоторое время забывал формулу.
> Она ведь не привязана к общему пониманию. Прояснила для меня
> все одна фраза: это максимальное кол-во энергии, которое можно
> извлечь из системы.
Как это твоё понимание согласуется с третьим правилом?
Вальтер Нернст, вроде того, туфту написал?
> Как вы для себя понимаете, определяете энтропию? Поделитесь.
По классике, через теорему Клаузиуса.
---
"Не надо читать много книг."

spiritmc

> Этот пример в свое время привел к вопросу - а зачем выбрасывать
> энтропию из тела? Понятно стало после рассуждений, что энергия
> в теле есть, место занимает - а использовать её нельзя.
Потрясающий ход рассуждений.
> Значит надо выкидывать, чтобы жить.
> Кстати, срать не обязательно. Если температура тела больше
> температуры окружающей среды - энтропия будет уходить с теплом.
На то, чтобы подумать, как поддерживать эту самую разницу температур,
сил уже не хватило. Прямо как у прожектёров вечных двигателей.
> Другое дело что физиологические отходы тоже бесполезны,
> место занимают - значит надо выкинуть.
Почему тогда у тебя аппендикс не выкинулся сразу при рождении
или ещё до него?
---
"Математик может говорить, что ему хочется,
но физик должен, хотя бы в какой-то мере, быть в здравом рассудке."

spiritmc

> где она сидит в частицах, и в частицах ли?
Энтропию равновесного электромагнитного поля подсчитать не так трудно,
пример, как она подсчитывается, можно найти, например, в учебнике Пригожина.
Любители Ландау и Лифшица могут найти соответствующие формулы в своих
любимых книгах.
---
"А откуда у тебя, Петюня, такой распрекрасный сахар?
Нам такой на карточки не отоваривали!"

djdf

На то, чтобы подумать, как поддерживать эту самую разницу температур,
сил уже не хватило. Прямо как у прожектёров вечных двигателей.
о_О
Предполагается что организм кушает. Или есть другие варианты?
Почему тогда у тебя аппендикс не выкинулся сразу при рождении
или ещё до него?
Я лишь хотел сказать, что если не избавляться от физиологических отходов, то с какого-то момента в теле не останется места для полезных вещей. То же с энтропией.
А ты что имел ввиду?
Расскажи про свое понимание энтропии. Если лишний раз повторишь классиков - ничего странного.
Если бы мне все было предельно ясно (как тебе, судя по твоим постам) - очевидно, не было бы и этого обсуждения.

olga75olga75

Что касается понимания модуля юнга, то я хочу сказать, что для меня слова "производная" и "предел" вполне образно и интуитивно понятны. Поэтому чтобы представить модуль Юнга, мне не нужно представлять себе, как металлический куб с метром в ребре абсолютно упруго растягивают на метр.
По классике, через теорему Клаузиуса.
Мне думается, что так мы все представляем. Речь идет о различных нетривиальных толках. Для меня это - стычка статистической и термодинамической энтропий. То есть, есть формулы, которые все связывают, я их знаю. Но математика нужна, чтобы не было формул. Окончательный инсайт должен поселиться в мозгу, который без формул нарисует тот образ, который будет называться "энтропия". Сейчас по запросу "энтропия" или "волновая функция" в моем мозгу всплывает набор формул и неких модельных систем. И в общем, когда я решаю насущные задачи, этого достаточно. Но вот, допустим, объяснить человеку, что такое энтропия - уже проблема.

Ryfargler

"производная" и "предел" вполне образно и интуитивно понятны.
кроме простых случаев с картинки в книжке, гораздо больше случаев где это применяется но смысл неясен, может ты квантовую механику/статфизику на пальцах можешь представить?
например формула Больцмана на надгробии, что она реально значит? Статистическое определение энтропии

Ryfargler

Как вы для себя понимаете, определяете энтропию? Поделитесь.
я определяю как степень неупорядоченности чего либо
далеко идущие выводы, из области почему число пи (отношение длины окружности к диаметру) выскакивает в областях где окружностью и не пахнет
модель и все

spiritmc

>> На то, чтобы подумать, как поддерживать эту самую разницу температур,
>> сил уже не хватило. Прямо как у прожектёров вечных двигателей.
> о_О
> Предполагается что организм кушает. Или есть другие варианты?
Ты далее одного хода думать вообще не умеешь?
И что с того, что он кушает? Если он что-то скушал, что у него
с объёмом стало? И, что самое главное, как он увеличил свою
температуру, если скушанное имеет температуру окружающей среды?
А вот тебе ещё примерчик: существуют организмы, у которых
температура тела совпадает с температурой окружающей среды.
А ещё человек спокойно себе живёт в среде с температурой выше
температуры тела, только при этом всё равно кушает и выбрасывает.
>> Почему тогда у тебя аппендикс не выкинулся сразу при рождении
>> или ещё до него?
> Я лишь хотел сказать, что если не избавляться от физиологических отходов,
> то с какого-то момента в теле не останется места для полезных вещей.
Почему тогда организм не избавляется менее чудесным образом от
тяжёлых металлов? Например, достоверно известно, что ни свинец,
ни ртуть из организма не выводятся, несмотря на их ядовитость.
> То же с энтропией.
> А ты что имел ввиду?
Именно то самое, что у тебя полно всего, что складируется всю
твою жизнь, пока ты не превратишься из того, что выбрасывает
продукты распада, в то, что не выбрасывает.
> Расскажи про свое понимание энтропии.
> Если лишний раз повторишь классиков - ничего странного.
Ещё раз повторю классиков: иди читать классиков.
> Если бы мне все было предельно ясно (как тебе, судя по твоим
> постам) - очевидно, не было бы и этого обсуждения.
Некоторые люди не понимают основ никогда, так что ничего особенного.
---
"Студенту надо повторять всё три раза, Ганс. Три раза. Запомни, Ганс: три раза."

djdf

to
Хорошо, пойдём другим путём.
Как ты студентам объясняешь понятие энтропии? Боюсь даже предположить...

olga75olga75

Я оцениваю свое знание в некоей области по тому, насколько хорошо я представляю ее на пальцах. Конечно когда нужно решать что-то и писать кучу уравнений, тут не до пальцев, но все же.
Что касается твоего примера с числом пи, то я давно для себя уяснил этот вопрос. Число пи есть иррациональное число равное одному определенному интегральчику, имеющего отношение к тригонометрии и являющегося по сути арксинусом. Окружность имеет отношение к числу пи постольку поскольку параметризуется тригонометрическими функциями. Все мат.ур-я, которые содержат определенный паттерн могут высрать в каком-то месте число пи, и в этом нет ничего удивительного, если не зацикливаться на определении числа пи от окружности, а оставаться в рамках формульной математики. Вот собственно тебе пример рассуждений, которые уводят мозг от формул. То есть в данном тексте формулы подразумеваются, но для удержание в мозгу "сути" числа пи, мне их вспоминать не нужно.
Таким образом, если я сейчас пойду работать на рудники, и 15 лет буду беспросветно махать киркой, то после этого, все свое понимание сути числа пи я смогу быстро восстановить под данным рассуждениям. Если же некое понятие не имеет в моем мозгу подобной укладки, то через год неюзания я вполне могу забыть о его смысле напрочь. Хотя, согласись, ничего нового я в данном абзаце про ПИ не рассказал, это просто структура хранения знания. Точнее, та его часть, которую можно просто вербализовать. Собственно подобную хрень для слово "энтропия" я ищу уже года два, если не больше. Но вот я сомневаюсь, что какой-то сторонний человек мне может помочь ее найти.

djdf

Ты далее одного хода думать вообще не умеешь?
И что с того, что он кушает? Если он что-то скушал, что у него
с объёмом стало? И, что самое главное, как он увеличил свою
температуру, если скушанное имеет температуру окружающей среды?
А вот тебе ещё примерчик: существуют организмы, у которых
температура тела совпадает с температурой окружающей среды.
А ещё человек спокойно себе живёт в среде с температурой выше
температуры тела, только при этом всё равно кушает и выбрасывает.
Еда в ходе необратимых физ.хим. реакции превратилась в продукты+тепло (часть которого связана из-за необратимости)
И вообще - какова цель этих примеров? Если ты о чем-то со мной споришь - сформулируй спорное утверждение тогда..? Я верю в полезность только конструктивного спора, но для этого придётся описать все определения, по поводу одного из которых и ведется обсуждения. Так что спор пока не уместен.

spiritmc

>> По классике, через теорему Клаузиуса.
> Мне думается, что так мы все представляем.
> Речь идет о различных нетривиальных толках.
Когда есть что-то нетривиальное, я достраиваю до того, что знаю.
Это обычное дело.
> Для меня это - стычка статистической и термодинамической энтропий.
> То есть, есть формулы, которые все связывают, я их знаю.
Статистическое определение сделано так, чтобы эти формулы работали,
это, в основном, исчерпывает то, что совсем необходимо знать.
> Но вот, допустим, объяснить человеку, что такое энтропия - уже проблема.
Если ты любитель математики, можно использовать подход по Эренфесту.
---
"...Это не количество прочитанных книг, а количество понятых."

olga75olga75

Если ты любитель математики, можно использовать подход по Эренфесту.
Это ты про модель урн?
У меня (и моего напарника Рауля Дюка) есть следующий вопрос, который нам неочевиден. По стат.определению для эргодичной системы энтропия есть величина, пропорциональная логарифму заметенного объема фазового пространства на бесконечном времени. Если мы возьмем некий ящик в несколько сот молекул и дискретизируем координатные оси и оси импульсов, мы получим для идеального газа заметенный объем в фазовом пространстве порядка десять в степени несколько тысяч. Если далее совершить предельный переход к вещественным осям и зная среднее время колебаний валентных связей и средние скорости молекул при комнатной температуре, мы можем вычислить, что система за разумное время не заметает и малой толики доступного фазового объема. Тогда возникает вопрос: как в процессе, где движущей силой является энтропия реализуется разница в возможных заметенных фазовых объемах? У меня возник такой ответ: чем больше возможный заметенный фазовый объем, тем больший фазовый объем система заметет за разумное время. И тогда свою роль сыграет вероятность. Но данное утверждение является дополнительным и ни из чего не следует, поэтому мне не нравится. Где ошибка в рассуждениях?

spiritmc

> Таким образом, если я сейчас пойду работать на рудники,
> и 15 лет буду беспросветно махать киркой, то после этого,
> все свое понимание сути числа пи я смогу быстро восстановить
> под данным рассуждениям. Если же некое понятие не имеет в моем
> мозгу подобной укладки, то через год неюзания я вполне могу
> забыть о его смысле напрочь.
Некоторые кандидаты наук не могли объяснить, что такое температура,
даже перед экзаменом по физической химии, несмотря на то, что
они уже готовились и считали себя готовыми.
Это к тому, что твой пример про 15 лет кирки и лопаты не работает.
> Точнее, та его часть, которую можно просто вербализовать.
> Собственно подобную хрень для слово "энтропия" я ищу уже года два,
> если не больше.
Чем тебя не устраивает подход по Каратеодори, раз уж ты так
с лёгкостью представляешь пределы и дифференциалы?
Если ты настолько заморочен, то вот тебе ссылка, и выбирай сам,
что тебе больше нравится. Там, разумеется, есть не всё,
но ссылок достаточно, начиная с классической на 1824-й
и заканчивая учебником Bazarow-а.
---
"...Это не количество прочитанных книг, а количество понятых."

spiritmc

> Это ты про модель урн?
Нет, это то, что с адиабатическими инвариантами,
почти оно же, но через пфаффовы формы, двигалось
тов. Каратеодори и последователями.
---
"...Это не количество прочитанных книг, а количество понятых."

olga75olga75

Спасибки!
— на некоторый срок удаляется из ветки для изучения материалов дела —

spiritmc

> Еда в ходе необратимых физ.хим. реакции превратилась в продукты+тепло
> (часть которого связана из-за необратимости)
И что, еда самопроизвольно сжалась и ужала предыдущее так,
что организм не распёрло ни на йоту?
> И вообще - какова цель этих примеров?
Показать, что ты не сможешь просто так доказать возможность того,
что можно сделать так, как ты думаешь.
> Если ты о чем-то со мной споришь - сформулируй спорное утверждение тогда?
Живой организм не может жить ничего не выбрасывая наружу.
---
"...Это не количество прочитанных книг, а количество понятых."

mab1

> система за разумное время не заметает и малой толики доступного фазового объема
частный случай — парадокс Левинталя
> Но данное утверждение является дополнительным и ни из чего не следует, поэтому мне не нравится. Где ошибка в рассуждениях?
Почему ошибка? Поэтому система и зависает в метастабильных состояниях навечно. Стекла — типичный пример. Или я не так вопрос понял?

djdf

Живой организм не может жить ничего не выбрасывая наружу.
согласен

demiurg

Спроси себя так: вот происходит фазовый переход, и выделяется (или забирается) скрытая теплота, которая пропорциональна разности энтропий жидкости и кристалла. Поскольку жидкость не успевает просэмплить своё фазовое пространство, то откуда же она знает, сколько выделять скрытой теплоты?

seeknote

о чем спор?
или как обычно - ниочем?

stat52349

Тогда возникает вопрос: как в процессе, где движущей силой является энтропия реализуется разница в возможных заметенных фазовых объемах?
Так это и связано с реальным квантованием фазового пространства и локальной неустойчивостью фазовых траекторий, а точнее с их экспоненциальным "разбеганием". Ошибка в рассуждениях в некорректности предельного перехода. В чистой классике закон возрастания энтропии сформулировать невозможно, поскольку уравнения движения относительно времени полностью обратимы, а рассматриваемый процесс необратим.
ЗЫ Нормально написано, например, у М.В. Садовского "Лекции по стат. физике", Екатеринбург, 2000 г., стр. 38-42.
ЗЫЫ Ну а кто хочет большего - гугл и поиск по ключевым словам "энтропия Колмогорова-Синая" и т.д.

stat52349

Система не может зависнуть в метастабильном состоянии навечно, просто по определению метастабильного состояния, и стекла — это неудачный пример, следы кристаллизации в виде интерференционной радужки заметны уже на стеклах всего 200-летней давности.

spiritmc

> Система не может зависнуть в метастабильном состоянии навечно
Строго говоря, ты не можешь просто так на опыте разделить
метастабильное и стабильное состояния. В зависимости от времени
наблюдения ты можешь с лёгкостью метастабильное состояние
посчитать абсолютно равновесным. Самое главное, этому есть
практическое применение.
---
"Расширь своё сознание!"

stat52349

Именно поэтому Геннадий Федорович учит нас, что по большому счету речь может идти только о термодинамическом моделировании реальности, где равновесие — лишь некий идеальный образ. Хотя соблазн взять и приравнять отношение реальных концентраций константе равновесия действительно велик.

mab1

> Система не может зависнуть в метастабильном состоянии навечно, просто по определению метастабильного состояния
Странное у вас определение метастабильного состояния. Хотя может, у вас странное определение "навечно".
Стекла — это прекрасный пример, потому что к стеклам относится очень много чего метастабильного. Если некоторые стекла кристаллизуются за разумное время — я очень рад, но я, разумеется, и не имел в виду, что любые стекла при любых условиях задерживаются в метастабильных состояниях.
> Спроси себя так: вот происходит фазовый переход, и выделяется (или забирается)
> скрытая теплота, которая пропорциональна разности энтропий жидкости и кристалла.
> Поскольку жидкость не успевает просэмплить своё фазовое пространство, то откуда
> же она знает, сколько выделять скрытой теплоты?
Жидкость разом переходит из одного состояния в другое? По всему объему? Переход жидкость-кристалл прост как раз тем, что молекулы "правильно" переходят из фазы в фазу безотносительно поведения других молекул. Фрустраций не возникает.

demiurg

Бывают стёкла где барьеры в термодинамическом пределе бесконечной высоты.

demiurg

Фрустраций не возникает.
Отлично. Возьми маленький кусочек. Не успевает просэмплить своё фазовое пространство в любом случае. И не из-за фрустраций, а просто оно тупо большое.

mtk79

Что такое энтропия?

Энтропия — это свойство стада не задумываться о путях своего развития

Arthur8

есть комната, в ней 20 стульев, если стулья собраны в углу, энтропия маленькая, а если равномерно по комнате - большая.
природа устроена так, что стулья стремятся равномерно распределиться по комнате - это и есть энтропия

demiurg

Зарестриктьте плз его

spiritmc

>> Система не может зависнуть в метастабильном состоянии навечно,
>> просто по определению метастабильного состояния
> Странное у вас определение метастабильного состояния.
> Хотя может, у вас странное определение "навечно".
Судя по всему, второе, так как есть классический пример с
расслоением твёрдых растворов и , похоже, с ним знаком.
---
"Математик может говорить, что ему хочется,
но физик должен, хотя бы в какой-то мере, быть в здравом рассудке."

Niklz

А я как то проще на это смотрю. Энтропия - характеристика распределения вероятностей, такая же как к примеру, вариация или асимметрия :)
Показывает степень "концентрированности"/"размазанности" распределения; ну и, соответственно, степень определенности когда мы берем реализацию случайной величины из этого распределения.

Arthur8

Зарестриктьте плз его
не всё там так однозначно кстати говоря:
http://www.lor-ng.org/message.php?newsid=6592

spiritmc

Это в надежде повысить число печатающих обезьян?
---
"Математик может говорить, что ему хочется,
но физик должен, хотя бы в какой-то мере, быть в здравом рассудке."

demiurg

— If six monkeys were thrown up in the air long enough, they would land on their tails, just as often, as they would land on their...
— Heads!

11111galina

Всю простыню не осилил, но почему вам не нравится определение энтропии через логарифм числа состояний, как мера неупорядоченности?

olga75olga75

Тут не выбирают определения, тут выбирают объяснения. Из такого определения неочевиден тепловой смысл энтропии.

11111galina

Мне кажется, что говорить о "тепловом смысле" энтропии неправильно. Основа понимания физического смысла энтропии заложена на микроскопическом квантовом уровне.

olga75olga75

Это как это? говорить "не правильно", а в формулы вставлять можно?

11111galina

Это как это? говорить "не правильно", а в формулы вставлять можно?
Ну это, как говорить о физическом смысле температуры с точки зрения меры "нагретости тела", когда известно, что температура это параметр распределения Больцмана.

mab1

а в чем проблема говорить о физическом смысле температуры с точки зрения меры нагретости тела? Обычно этому в учебниках статфизики отдельные параграфы посвящены.

stat52349

У меня (и моего напарника Рауля Дюка) есть следующий вопрос, который нам неочевиден. По стат.определению для эргодичной системы энтропия есть величина, пропорциональная логарифму заметенного объема фазового пространства на бесконечном времени. Если мы возьмем некий ящик в несколько сот молекул и дискретизируем координатные оси и оси импульсов, мы получим для идеального газа заметенный объем в фазовом пространстве порядка десять в степени несколько тысяч. Если далее совершить предельный переход к вещественным осям и зная среднее время колебаний валентных связей и средние скорости молекул при комнатной температуре, мы можем вычислить, что система за разумное время не заметает и малой толики доступного фазового объема. Тогда возникает вопрос: как в процессе, где движущей силой является энтропия реализуется разница в возможных заметенных фазовых объемах? У меня возник такой ответ: чем больше возможный заметенный фазовый объем, тем больший фазовый объем система заметет за разумное время. И тогда свою роль сыграет вероятность. Но данное утверждение является дополнительным и ни из чего не следует, поэтому мне не нравится. Где ошибка в рассуждениях?
Разница в возможных заметенных объемах фазового Г-пространства реализуется так. В эргодической системе фазовой траектории вовсе не обязательно заметать весь доступный фазовый объем, достаточно за разумное время заметать лишь представительную выборку из всего набора микросостояний. Собственно, в этом и есть суть и определение эргодичности — среднее временное значение любой величины равно среднему значению по всему фазовому объему (по ансамблю). Поскольку фазовые точки на гиперповерхности постоянной энергии распределены равномерно (микроканонический ансамбль вблизи любой начальной фазовой точки доступность других фазовых точек точно такая же, как и в среднем по всему фазовому объему. Ну и наконец, поскольку фазовых точек, отвечающих равновесному макросостоянию всех больше, то и попадает в них фазовая траектория чаще, вне зависимости от начальной фазовой точки.
Отсюда понятна движущая сила роста энтропии, которая заключается в поставке максимального количества фазовых точек равновесного макросостояния в общую копилку. Больше общее количество точек — больше точек в представительном наборе. Ну а эргодичность уже переводит все это в реальное время и наблюдаемые макросостояния.
Даже если мы стартовали из одной из экзотических и очень редких фазовых точек, соответствующих нахождению всех частиц в половине объема сосуда (маленькая энтропия то подавляющее количество фазовых точек равновесного макросостояния (максимальная энтропия) возьмет верх очень быстро, практически сразу, потому что они не где-то там, далеко, а здесь, рядом с любым начальным состоянием.

stm7929259

Что такое энтропия?
Запощщу боян, пожалуй!

seeknote

Ohh! You toch my tralala...
ding ding dong
http://www.youtube.com/watch?v=DbYtqAWDF2U
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: