Контрольная Энтропия и термодинамическая вероятность. Учебная работа № 186914

Учебная работа № 186914. Контрольная Энтропия и термодинамическая вероятность

Выдержка из похожей работы

…….

Энтропия и ее роль в построении современной картины мира

…..ории тепловых
машин. Однако очень скоро рамки этой теории оказались ей тесны, и она проникла
в другие области физики, прежде всего в Теорию излучения. Экспансия энтропии
этим не ограничилась. В отличие, например, от других термодинамических величин
энтропия довольно быстро перешагнула границы физики. Она вторглась в смежные
области: космологию, биологию и, наконец, в теорию информации [6].
Понятие энтропии является
многозначным, невозможно дать ему единственное точное определение. Наиболее
общим же является следующее:
Энтропия – мера
неопределенности, мера хаоса.
В зависимости от области
знания, выделяют множество видов энтропии: термодинамическая энтропия,
информационная (энтропия Шеннона), культурная, энтропия Гиббса, энтропия
Клаузиуса и многие другие.
Энтропия Больцмана
является мерой беспорядка, хаотичности, однородности молекулярных систем.
Физический смысл энтропии
выясняется при рассмотрении микросостояний вещества. Л. Больцман был первым,
кто установил связь энтропии с вероятностью состояния. В формулировке М. Планка
утверждение, выражающее эту связь и называемое принципом Больцмана,
представляется простой формулой Yandex.RTB R-A-98177-2
(function(w, d, n, s, t) {
w[n] = w[n] || [];
w[n].push(function() {
Ya.Context.AdvManager.render({
blockId: «R-A-98177-2»,
renderTo: «yandex_rtb_R-A-98177-2»,
async: true
});
});
t = d.getElementsByTagName(«script»)[0];
s = d.createElement(«script»);
s.type = «text/javascript»;
s.src = «//an.yandex.ru/system/context.js»;
s.async = true;
t.parentNode.insertBefore(s, t);
})(this, this.document, «yandexContextAsyncCallbacks»);
Сам Больцман никогда не
писал этой формулы. Это сделал Планк. Ему же принадлежит введение постоянной
Больцмана kB. Термин «принцип Больцмана» был введен А. Эйнштейном.
Термодинамическая вероятность состояния W или статистический вес этого
состояния – это число способов (число микросостояний), с помощью которых можно
реализовать данное макросостояние [6]. Энтропия
Клаузиуса пропорциональна количеству связанной энергии, находящейся в системе,
которую нельзя превратить в работу. Энтропия
Шеннона количественно характеризует достоверность передаваемого сигнала и
используется для расчета количества информации. 
Рассмотрим подробнее
термодинамическую энтропию, энтропию Шеннона (информационную), связь энтропии и
биологической упорядоченности.
2. Термодинамическая энтропия
Энтропия как физическая
величина впервые была введена в термодинамику Р. Клаузиусом в 1865г. Он определил изменение энтропии термодинамической системы при
обратимом процессе как отношение изменения общего количества тепла ΔQ к
величине абсолютной температуры T:
.
Энтропия в термодинамике
– мера необратимого рассеивания энергии, является функцией состояния
термодинамической системы [8].
Существование энтропии
обуславливается Вторым началом термодинамики. Так как любая реальная система,
которая претерпевает цикл операций и возвращается в свое начальное состояние,
функционирует, только увеличивая энтропию внешней среды, с которой данная
система находится в контакте. Это также означает, что ни на какой ступени цикла
сумма изменений энтропии системы и внешней среды не может быть отрицательной.
Таким образом, второе начало термодинамики допускает следующую формулировку:
Сумма изменений энтропии
системы и внешней среды не может убывать.
Соответственно этому, Вселенная
как единое целое не может вернуться в начальное состояние.
Рудольфом Клаузиусом же первое
и второе начала термодинамики были резюмированы так:
Энергия Вселенной
постоянна.
Энтропия Вселенной
стремится к максимуму.
[7, С.93].
Из-за необратимых процессов
энтропия изолированной системы продолжает возрастать до тех пор, пока не
достигает максимально возможного значения. Достигнутое при этом состояние есть
…