by 
Σήμερα ανεβάζω ένα γρίφο (για γερούς λύτες).
Το περίφημο παράδοξο του Maxwell με την εντροπία.
Αναμένω τις απόψεις σας για τη λύση του παραδόξου.
Το παράδοξο.
Επειδή το να μοιράζεσαι πράγματα, είναι καλό για όλους…
Σήμερα ανεβάζω ένα γρίφο (για γερούς λύτες).
Το περίφημο παράδοξο του Maxwell με την εντροπία.
Αναμένω τις απόψεις σας για τη λύση του παραδόξου.
Το παράδοξο.
Διονύση, μόλις πριν λίγο συνειδητοποίησα ότι είχες ανεβάσει το σύνδεσμο
. Λάθος συγγνώμη
Καλησπέρα Νίκο και Διονύση.
Διονύση σε ευχαριστώ που επιβεβαίωσες ότι καλά θυμόμουν ότι η οργάνωση της πληροφορίας μπήκε κάποια στιγμή στην κουβέντα γύρω από το παράδοξο.
Τώρα ως προς τα "ή" ή τα "/" η διαβούλευση θα δείξει …
Νίκο πράγματι πρέπει να ρωτήσουμε θεολόγο περί ύπαρξης εγκεφάλου δαιμόνων ή περί ύπαρξης δαιμόνων γενικά.
Δεν πειράζει Νίκο! Γιατί συγνώμη;
απλά συμπέσαμε…
Να κάνω και εγώ μία, αν μου επιτρέπετε (έκανα μία μικρή παύση από τη μελέτη της βιολογίας που έχω ξεκινήσει από χθές): Η φωτογραφία-εικόνα που συνοδεύει το παράδοξο του Maxwell πρέπει να είναι ο Boltzmann…
Μία … παρατήρηση εννοώ, πιο πάνω.
Έχεις δίκιο Θεόδωρε, είναι ο Boltzmann. Έτυχε να βάλω τον Maxwell στην προηγούμενη ανάρτηση στα "άρθρα" και είπα να μην τον ξαναβάλω. Άλλωστε ο Boltzmann είναι αυτός που έγραψε την περίφημη εξίσωση της εντροπίας.
Ήταν ένας άνθρωπος που δεν καταλάβαιναν τις θεωρίες του όσο ζούσε. Μετά το θάνατό του το 1906 (από αυτοκτονία) κατάλαβαν την αξία των θεωριών του.
Όπως και να έχει Νίκο (επίτρεψέ μου τον ενικό), μιλάμε για δύο "τέρατα" της θεωρητικής φυσικής.
Επίσης, φαίνεται ότι ο 2ος ΘΝ δεν παραβιάζεται ΠΟΤΕ, έτσι δεν είναι;
Οι μαθητές μας διδάσκονται τη θερμοδυναμική άποψη του Β΄ Θ/Δ νόμου (υπάρχει και η στατιστική) η οποία βέβαια δεν παραβιάζεται ποτέ. Όμως δεν τον διδάσκονται με ακρίβεια. Πχ. υπάρχουν στη φύση αντιστρεπτές διεργασίες;
Στη φύση δεν υπάρχουν αντιστρεπτές διεργασίες διατείνεται το σχολικό βιβλίο.
Υπάρχουν και αντιστρεπτές και μη αντιστρεπτές διεργασίες στη φύση. Όμως όλες οι φυσικές διεργασίες είναι μη αντιστρεπτές. Φυσικές διεργασίες είναι αυτές που γίνονται με βάση κάποιους γνωστούς νόμους. Αν, για παράδειγμα, βάλουμε ένα παγάκι σε νερό θερμοκρασίας δωματίου, η στερεή φάση θα μετατραπεί σε υγρή. Αυτή είναι μια φυσική διεργασία ενώ η αντίθετή της δεν είναι. Επομένως αυτή η διεργασία είναι μη αντιστρεπτή. Δηλαδή, το νερό θερμοκρασίας δωματίου δεν μπορεί από μόνο του να μετατραπεί σε στερεό και να προστεθεί στο παγάκι.
Αλλά, έστω ότι σε ένα δοχείο συνυπάρχουν η υγρή και η στερεή φάση του νερού στη θερμοκρασία αλλαγής φάσης. Τι θα συμβεί σε ένα κομμάτι στερεής φάσης; θα μεταβεί στην υγρή ή θα συμβεί το αντίθετο;
Και το ένα και το άλλο μπορεί να συμβεί με ίσες πιθανότητες. Οι γνωστοί φυσικοί νόμοι δεν μας επιτρέπουν να πούμε τι από τα δύο θα συμβεί σε συγκεκριμένο χρόνο. Η διεργασία αυτή είναι μη φυσική και είναι αντιστρεπτή.
Νομίζω τέτοια παραδείγματα πρέπει να χρησιμοποιεί το σχολικό βιβλίο για να καταλάβουν οι μαθητές την έννοια της αντιστρεπτότητας. Αντί αυτών χρησιμοποιεί παραδείγματα στα οποία δεν υπάρχει καθόλου φυσική. Όπως το παράδειγμα με το αυγό που σπάει και από τα κομμάτια του δεν μπορεί να ξαναγίνει ένα νέο αυγό. (αυγά που τους χρειάζονται…)
Ας πούμε, Νίκο, ότι βάζουμε ένα ποτήρι με νερό, όχι σε θερμοκρασία δωματίου, αλλά σε θερμοκρασία -5 oC. Η στερεή φάση δε θα μετατραπεί σε υγρή; Αυτή δε μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι μια φυσική διεργασία; Δε γίνεται από μόνη της;
Παραπάνω εννοώ προφανώς ¨η υγρή φάση δε θα μετατραπεί σε στερεή;"
Καλησπέρα Θοδωρή.
Μια από τις προϋποθέσεις, ώστε μια μεταβολή να θεωρηθεί αντιστρεπτή, είναι να μην υπάρχει μεταφορά θερμότητας η οποία να οφείλεται σε πεπερασμένη διαφορά θερμοκρασίας. Αν βάλεις ένα ποτήρι με νερό θερμοκρασίας 12οC, στην κατάψυξη σε θερμοκρασία -5ο, το νερό θα ψυχθεί και θα γίνει πάγος, αλλά η μεταβολή δεν είναι αντιστρεπτή.
Αρκεί να σκεφτούμε ότι στη διάρκεια της ψύξης δεν θα έχουμε κατάσταση ισορροπίας και δεν θα μπορούμε να αναφερθούμε σε θερμοκρασία του νερού (κάθε στιγμή), αφού σε στρώματα επιφανειακά θα έχουμε μικρότερη θερμοκρασία, από ότι στην κεντρική περιοχή.
Αυτό που θυμάμαι είναι ότι, μία μεταβολή είναι αντιστρεπτή όταν γίνεται τόσο αργά ώστε να θεωρούμε ότι περνά από πολλές διαδοχικές καταστάσεις ισορροπίας. Ισχύει αυτο; Αν όχι, ποιος ακριβώς είναι ο ορισμός της αντιστρεπτής μεταβολής;
Αυτό που θυμάσαι Θοδωρή συν το ότι θα μπορούσε με αντίστροφους χειρισμούς να επιστρέψει στην αρχική του κατάσταση.
Αλλά προσοχή. Πρέπει και το περιβάλλον να επιστρέψει στην αρχική του κατάσταση.
Με άλλα λόγια θα πρέπει να ισχύει ΔSoλ=0 για την συνολική μεταβολή της εντροπίας.
Δημήτρη, δεν κατάλαβα το παράδειγμα. Γίνεσαι λίγο πιο αναλυτικός;