Поняття ентропії

Вперше такі процеси стали вивчатися в термодинаміки, яка почала досліджувати принципово відмінні від механічних теплові явища.
Тепло передається від нагрітого тіла до холодного, а не навпаки. З плином часу воно рівномірно розподіляється в тілі або навколишньому просторі.
Всі ці найпростіші явища не можна було описувати без урахування фактора часу. На такий феноменологічної основі були сформульовані вихідні початку, або закони, класичної термодинаміки, серед яких найважливішу роль відіграє закон ентропії.
Поняття ентропії характеризує ту частину повної енергії системи, яка не може бути використана для виробництва роботи. Тому, на відміну від вільної енергії, вона являє собою деградовану, відпрацьовану енергію.
E = F + ST,
де F – вільну енергія;
S – ентропію через;
Е – повна енергія системи;
Т – абсолютна температура за Кельвіном.
Згідно з другим законом термодинаміки ентропія в замкнутій системі постійно зростає і в кінцевому рахунку прагне до свого максимального значення.
Отже, по мірі зростання ентропії можна судити про еволюцію замкнутої системи, а тим самим і про час її зміни.
Так вперше у фізичну науку були введені поняття часу й еволюції, пов’язані зі зміною систем. Але поняття еволюції в класичній термодинаміці розглядається зовсім інакше, ніж у загальноприйнятому сенсі.
Це стало цілком очевидним після того, як німецький учений Л. Больцман (1844-1906) став інтерпретувати ентропію як міру безладу (хаосу) в системі.
Таким чином, другий закон термодинаміки можна було тепер сформулювати так: замкнута система, надана сама собі, прагне до досягнення найбільш ймовірного стану, що полягає в її максимальної дезорганізації.
Хоча чисто формально дезорганізацію можна розглядати як самоорганізацію з негативним знаком або самодезорганізації, проте такий погляд нічого спільного не має з змістовної інтерпретацією самоорганізації як процесу становлення якісно нового, більш високого рівня розвитку системи.
Але для цього необхідно було відмовитися від таких далекосяжних абстракцій, як ізольована система і рівноважний стан.

Посилання на основну публікацію