למה אתה לא צריך לנקות את החדר

יש דברים שיש להם ודאות אוניברסלית, כמו מוות, מיסוי, החוק השני של התרמודינמיקה.מאמר זה בעיקר מנקודת מבט פיזיקה כדי לספר לך מדוע החדר אינו צריך לנקות.

בשנת 1824, הפיזיקאי הצרפתי ניקולא לאונרד סאדי קרנו הציע לראשונה את החוק השני של התרמודינמיקה כשחשב על אופן פעולתו של מנועי קיטור.עד היום, החוק השני של התרמודינמיקה עדיין מתקיים והופך לעובדה בלתי ניתנת לשינוי.לא משנה כמה אתה מנסה, אתה לא יכול להיפטר מהשליטה של ​​המסקנה הבלתי מעורערת שלה שהאנטרופיה לעולם לא פוחתת במערכות מבודדות.

כמה סידור מולקולות אוויר

אם נותנים לך קופסת אוויר כדי למדוד חלק מהתכונות שלו, התגובה הראשונה שלך עשויה להיות להוציא סרגל ומדחום ולהקליט כמה מספרים חשובים שנשמעים מדעיים, כמו נפח, טמפרטורה או לחץ.אחרי הכל, מספרים כמו טמפרטורה, לחץ ונפח מספקים את כל המידע שבאמת אכפת לך ממנו, והם מספרים לך הכל על האוויר בקופסה.אז איך מולקולות האוויר מסודרות לא חשוב.מולקולות האוויר בקופסה מסודרות בדרכים רבות ושונות, כולן יכולות להוביל בדיוק לאותו לחץ, טמפרטורה ונפח.זהו תפקידה של האנטרופיה.אלה שלא ניתן לראות עדיין יכולים להוביל בדיוק לאותן מדידות נצפות בתמורות שונות, ומושג האנטרופיה מתאר בדיוק את מספר התמורות השונות.

כיצד האנטרופיה משתנה עם הזמן

מדוע ערך האנטרופיה לעולם לא יורד?מנקים את הרצפה עם מגב או מחצלת, מנקים את החלונות עם אבק ומנקה חלונות, מנקים את הסכו"ם עם מברשת כלים, מנקים את האסלה עם מברשת טואלט ומנקים בגדים עם רולר מוך ובגדי ניקוי מיקרופייבר.אחרי כל זה, אתה חושב שהחדר שלך מתחיל להיות מסודר מאוד.אבל כמה זמן החדר שלך יכול להישאר ככה?לאחר זמן מה, אתה תבין שכל המאמצים שלך לשווא.

אבל למה החדר שלך לא יכול להישאר מסודר במשך השנים הקרובות?הסיבה לכך היא שכל עוד דבר אחד בחדר משתנה, החדר כולו כבר לא מסודר.תגלו שהחדר צפוי להיות מבולגן הרבה יותר מאשר להיות מסודר, רק בגלל שיש יותר מדי דרכים להפוך את החדר למבולגן.

האנטרופיה התובענית ביותר

באופן דומה, אתה לא יכול למנוע ממולקולות האוויר בחדר להחליט פתאום לנוע ביחד לאותו כיוון, להצטופף לפינה ולחנק אותך בוואקום.אבל תנועת מולקולות האוויר נשלטת על ידי אינספור התנגשויות ותנועות אקראיות, תנועה מולקולרית בלתי נגמרת.עבור חדר, יש כמה דרכים לעשות אותו נקי, ויש אינספור דרכים לעשות אותו מבולגן.סידורים "מבולגנים" שונים (כמו הנחת גרביים מלוכלכות על המיטה או על השידה) יכולים להוביל לאותן מדידות של טמפרטורה או לחץ.האנטרופיה מציינת בכמה דרכים שונות ניתן להשתמש כדי לארגן מחדש את החדר הכאוטי כאשר ניתן להשיג אותן מדידות.