Рубрика: Книга об энтропии
-
2.4. Энтропия, незнание и информация
Содержание книги Ранее: Глава 3. Стрела времени в статистической механике В 19-ом веке вероятности в физике в том числе связывались с незнанием человека деталей поведения макросистемы на микроуровне; то есть, статистическое истолкование второго закона наводило на мысль о связи между энтропией и незнанием. Появление теория информации Шеннона дало новый толчок такому ходу мысли — информация…
-
2.3. Стрела времени в статистической механике
Содержание книги Ранее: Глава 2. Равновесная статистическая механика Неравенство Клаузиуса является критерием самопроизвольных процессов и поэтому говорят, что оно задает стрелу времени в классической термодинамике. Законы движения Гамильтона симметричны во времени и поэтому поиск аналога неравенства Клаузиуса в статистической механике все еще продолжается. Мы рассмотрим главные аргументы появления асимметрии во времени, в том числе основанные…
-
2.2. Равновесная статистическая механика
Содержание книги Ранее: Глава 1. Мысленные модели статистической механики Уравнения в статистической механике, расчет по которым в ряде случае можно довести до конца, связаны с функциями распределения вероятности. В этой главе будет рассмотрено равновесное состояние идеального газа, состоящего из многоатомных молекул. В одноатомном идеальном газе атомы обладают поступательными степенями свободы. Многоатомная молекула дополнительно обладает внутренними…
-
2.1. Мысленные модели статистической механики
Содержание книги Ранее: Часть 2. Статистическая механика Целью статистической механики является рассмотрение свойств макросистем исходя из атомно-молекулярных представлений. Базовым уровнем является квантовая механика, но на практике используется иерархия аппроксимаций, которая будет рассмотрена в этой главе. Мы начнем с мысленной модели классической статистической механики 19-ого века, затем перейдем к квантовой статистической механике, а после этого рассмотрим…
-
2. Статистическая механика
Содержание книги Ранее: Глава 1.6. Энтропия неравновесных состояний Целью статистической механики является рассмотрение явлений механики сплошных сред исходя из движения атомов и молекул. Теория зародилась во второй половине 19-ого века как молекулярно-кинетическая теория; термин статистическая механика дан Гиббсом в книге ‘Основные принципы статистической механики, разработанные со специальным применением к рациональному обоснованию термодинамики‘ в 1902 году.…
-
1.6. Энтропия неравновесных состояний
Содержание книги Ранее: Глава 5. Адиабатическая температура пламени Утверждение Ильи Пригожина из Нобелевской лекции 1977 года будет хорошей отправной точкой для завершения рассмотрения классической термодинамики: ‘я хочу обратить ваше внимание на тот факт, что через 150 лет после того, как второй закон был сформулирован, он все еще представляет собой скорее программу, чем четко очерченную теорию…
-
1.5. Адиабатическая температура пламени
Содержание книги Ранее: Глава 4. Неравенство Клаузиуса как критерий равновесия Классическая термодинамика не содержит времени в явном виде и поэтому периодически встречаются предложения о переименовании ее в термостатику. Такое название однако не включает в себя идеальную тепловую машину Карно, в которой исследовалось превращение теплоты в работы и был найден максимальный коэффициент полезного действия. Аналогичным образом…
-
1.4. Неравенство Клаузиуса как критерий равновесия
Содержание книги Ранее: Глава 3. Термодинамические свойства веществ Идеализация Карно позволяет найти максимальный коэффициент полезного действия (к.п.д.) тепловой машины; в реальной тепловой машине к.п.д. меньше максимального. Этот факт приводит к появлению неравенства Клаузиуса, которое выражает это обстоятельство на языке энтропии. В классической термодинамике неравенство Клаузиуса задает критерий самопроизвольного процесса и одновременно критерий равновесия — состояния,…
-
1.3. Термодинамические свойства веществ
Содержание книги Ранее: Глава 2. От теории теплорода к термодинамике Главной целью этой главы будет переход от первого и второго закона термодинамики к таблицах термодинамических свойств веществ. Термодинамика может быть использована для решения практических задач только при наличии свойств веществ, которые должны быть получены из специально проводимых экспериментов. Одновременно это дает представление о связи внутренней…
-
1.2. От теории теплорода к термодинамике
Содержание книги Ранее: Глава 1. Температура и термическое уравнение состояния В этой главе будут рассмотрены основные события, которые привели к появлению величины теплоты (вторая половина 18-ого века), а затем к пониманию, что теплота и работа не являются функциями состояния и введению взамен функций состояния внутренней энергии и энтропии (вторая половина 19-ого века). Большую роль в…
-
1.1. Температура и термическое уравнение состояния
Содержание книги Ранее: Часть 1. Классическая термодинамика Температура оказалось первой немеханической физической величиной, которая тем не менее важна для всех теорий механики сплошных сред. Эрнст Мах при рассмотрении истории термодинамики в книге ‘Принципы теории теплоты‘ отдает приоритет в формальном введении температуры Джеймсу Максвеллу (1871 год); по всей видимости до Максвелла такое утверждение считалось очевидным. Определение…
-
1. Классическая термодинамика
Содержание книги Ранее: Введение Термодинамические свойства, включая энтропию, являются характеристикой вещества; для более точного выражения вводится понятие термодинамической фазы. Фаза в общем случае представляет собой раствор из индивидуальных компонентов, которые также называют чистыми веществами. Рассмотрим сказанное на примере горящей свечи и начнем с воздуха, который окружает горящую свечу. Воздух является газообразной фазой — газовым раствором,…
-
Осмысление энтропии в свете свечи. Введение
Содержание книги Название отталкивается от книги Майкла Фарадея ‘История свечи‘ 1861 года; в ней Фарадей в популярной форме представил серию экспериментов для понимания процессов при горении свечи. Фарадей отмечал следующее: ‘Явления, наблюдающиеся при горении свечи, таковы, что нет ни одного закона природы, который при этом не был бы так или иначе затронут. Рассмотрение физических явлений,…
-
Осмысление энтропии в свете свечи. Содержание
Введение: Эйнштейн о феноменологических и фундаментальных теориях физики. Проблема координации и экспериментальная наука. Теория физики. Механика сплошных сред. Статистическая механика. План книги. Часть 1. Классическая термодинамика: Рассмотрение термодинамических фаз на примере горящей свечи. Описание рисунка из книги Сади Карно, который будет использован в этой части. Краткое описание содержания глав. Глава 1. Температура и термическое уравнение…