Энтропия как мера неопределенности, мера хаоса, ее физический смысл. Энтропия в термодинамике – мера необратимого рассеивания энергии, является функцией состояния термодинамической системы. Энтропия Вселенной, энтропия и информация, понятие негэнтропии.
Среди всех физических величин, вошедших в науку в XIX в., энтропия занимает особое место в силу своей необыкновенной судьбы. С самого начала энтропия утвердилась в теории тепловых машин. В отличие, например, от других термодинамических величин энтропия довольно быстро перешагнула границы физики. 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 как физическая величина впервые была введена в термодинамику Р. Он определил изменение энтропии термодинамической системы при обратимом процессе как отношение изменения общего количества тепла ?Q к величине абсолютной температуры T: . Энтропия в термодинамике - мера необратимого рассеивания энергии, является функцией состояния термодинамической системы [8]. 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. Таким образом, второе начало термодинамики допускает следующую формулировку: Сумма изменений энтропии системы и внешней среды не может убывать.Как уже говорилось, законы термодинамики нельзя применить ко Вселенной в целом, так как она не является термодинамической системой, однако во Вселенной можно выделить подсистемы, к которым применимо термодинамическое описание. Реликтовое излучение возникло в момент Большого взрыва, приведшего к образованию Вселенной, и имело температуру около 4000 К. В наше время, то есть спустя 10-20 млрд лет после Большого взрыва, это первичное (реликтовое) излучение, прожившее все эти годы в расширяющейся Вселенной, охладилось до указанной температуры.Проведем мысленный эксперимент, предложенный Джеймсом Максвеллом в 1867 году: предположим, сосуд с газом разделен непроницаемой перегородкой на две части: правую и левую. В перегородке отверстие с устройством (так называемый демон Максвелла), которое позволяет пролетать быстрым (горячим) молекулам газа только из левой части сосуда в правую, а медленным (холодным) молекулам - только из правой части сосуда в левую. Таким образом, в изолированной системе тепло будет переходить от холодного тела к горячему с понижением энтропии системы в противоречии со вторым законом термодинамики. Сциллард, рассмотрев один из упрощенных вариантов парадокса Максвелла, обратил внимание на необходимость получения информации о молекулах и открыл связь между информацией и термодинамическими характеристиками. Информация, которую содержит событие (предмет, состояние) y о событии (предмете, состоянии) x равна (будем использовать логарифм по основанию 2): I(x, y) = log(p(x/y) / p(x)), где p(x) - вероятность события x до наступления события y (безусловная вероятность); p(x/y) - вероятность события x при условии наступления события y (условная вероятность).Явление снижения энтропии за счет получения информации отражается принципом, сформулированным в 1953 г. американским физиком Леоном Брюллиэн, исследовавшим взаимопревращение видов энергии.Действительно, эволюция жизни на Земле идет от простого к сложному, а второе начало термодинамики предсказывает обратный путь эволюции - от сложного к простому. Живой организм как открытая термодинамическая система потребляет энтропии меньше, чем выбрасывает ее в окружающую среду. Иными словами, живой организм существует за счет того, что имеет возможность выбросить энтропию, вырабатываемую в нем вследствие необратимых процессов, в окружающую среду [6].
План
Содержание
1 Что такое энтропия
2 Термодинамическая энтропия
3 Энтропия Вселенной
4 Энтропия и информация
5 Негэнтропия
6 Энтропия и жизнь. Биологическая упорядоченность
Список использованных источников
1 Что такое энтропия
Список литературы
1 Блюменфельд Л.А. Информация, динамика и конструкция биологических систем. Режим доступа: .
2 Глоссарий. Режим доступа: http://www.glossary.ru/cgi-bin/gl_sch2.cgi?RIT(uwsg.o9.
3 Голицын Г. А. Информация. Поведение, язык, творчество.М: ЛКИ, 2007г.
4 Демон Максвелла - Википедия. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Демон_Максвелла.
5 Негэнтропия - Наука. Режим доступа: .
6 Осипов А. И., Уваров А. В. Энтропия и ее роль в науке. - МГУ им. М. В. Ломоносова, 2004.
7 Пригожин Современная термодинамика, М.: Мир, 2002.
8 Термодинамическая энтропия - Википедия. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Термодинамическая_энтропия.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
