Книга: Сейчас. Физика времени
Энтропия теплового потока
<<< Назад Движущая сила огня |
Вперед >>> Энтропия смешения |
Энтропия теплового потока
В изначальной формулировке энтропия объекта определялась как нулевая в том случае, если все тепло из объекта удалено. Чтобы определить энтропию теплого объекта, необходимо начать от нулевой температуры (по абсолютной шкале, то есть по шкале Кельвина) и постепенно сообщать ему тепло, следя за поднимающейся температурой объекта. Небольшое увеличение энтропии определяется как добавленная теплота, поделенная на температуру. Если сложить все небольшие увеличения энтропии, можно получить энтропию теплого объекта. Так, например, мы измеряем энтропию чашки воды. Если температуру постепенно снижать, уменьшится и энтропия.
Обычно холодные объекты обладают низкой энтропией, а горячие – высокой. В этом смысле энтропия подобна энергии, но она безгранична и легко создается. Общее количество энергии отдельной группы предметов не меняется со временем, хотя энергия может переноситься от объекта к объекту или превращаться из потенциальной в кинетическую или из массы в тепло. Это закон сохранения энергии. В отличие от этого энтропия не сохраняется. Она может увеличиваться беспредельно. В этом смысле она подобна словам: вы можете спродуцировать столько слов, сколько вам угодно. Слова не сохраняются. (Отец Ричарда Фейнмана любил подтрунивать над сыном по этому поводу: он просил малыша помолчать, предупреждая, что иначе у него кончатся слова и он не сможет говорить.) С энтропией то же самое. Вселенная постоянно создает новую энтропию.
Энтропия может увеличиваться со временем, даже если вы ничего не делаете. Создавать ее легко. Оставьте чашку горячего кофе в холодной комнате. По мере ухода из кофе тепла энтропия напитка уменьшается (отрицательный поток тепла), но энтропия комнаты увеличивается – настолько, чтобы компенсировать ее потерю в чашке[102].
Ни один реальный двигатель не может достичь коэффициента полезного действия Карно, так что экономия энергии подразумевает движение вперед с использованием минимально возможного количества полезной энергии, необходимой для выполнения некоей работы. В конечном счете даже полезная энергия забирает тепло, и это, наряду с другими факторами, увеличивает энтропию Вселенной.
<<< Назад Движущая сила огня |
Вперед >>> Энтропия смешения |
- Энтропия смешения
- Глава 9 Раскрываем секрет энтропии Энтропия звучит таинственно, но это все-таки и инструмент, который обладает обычными ...
- Эволюционная энтропия и сложность
- 961. Как избежать теплового загрязнения от атомных станций?
- КЕПЛЕР И ЭНТРОПИЯ
- Энтропия – это беспорядок
- И все-таки, что же это такое – энтропия?
- Глава 11 Объяснение времени Эддингтон объясняет, как энтропия определяет направление стрелы времени
- Энтропия и квантовая физика
- Глава 16 Альтернативные стрелы Если не энтропия направляет стрелу времени, то что же?
- Глава 10 Эта таинственная энтропия Более глубокое значение энтропии – одно из замечательнейших достижений в истории физи...
- Глава 12 Наша маловероятная вселенная Чтобы энтропия увеличивалась, как предсказывает Эддингтон, Вселенная должна иметь ...