جمعه , ۳ مرداد ۱۳۹۳
آخرین خبرها
خانه , فیزیک , ترمودینامیک , آنتروپی (Entropy)
آنتروپی (Entropy)

آنتروپی (Entropy)

آنتروپی، میزان بی نظمی در یک سیستم دارای یا داده ها، است. هر چقدر که یک سیستم از نظم کمتری برخوردار باشد، آنتروپی بیشتری دارد. مفهوم آنتروپی در علوم فیزیکی به خصوص علم ترمودینامیک (مطالعه ی فرآیندهای گرمایی) مفید است. همچنین در ارتباطات و دیگر رشته ها نیز مفید است.
در ترمودینامیک به میزان گرمایی که در یک دمای معین به جسم یا از جسم منتقل می شود، آنتروپی گفته می شود. در نظریهی ارتباطات، آنتروپی برابر میزان اطاعاتی است که در انتقال سیگنالها از دست می رود، مخابره هایی که به علت خطاهای تصادفی ای که () نامیده می شوند، تمایل به خفیف شدن یا و پیچیدگی دارند.
یک خاصیت کلی فرآیندهای طبیعی این است که تمایل دارند تا به سمت افزایش آنتروپی یا به عبارت دیگر بی نظمی بیشتر، هدایت شوند. این تمایل به آن دلیل رخ می دهد که برای بخشهای یک سیستم تعداد چیدمان های نامنظم بسیار بیشتر از تعداد چیدمان های منظم است. به طور مثال هنگامی که یک جعبه ی پر از سکه ی به صورت ردیفی مرتب شده تکان داده میشود، سکه ها با الگوی نامنظمی قرار خواهند گرفت زیرا که تعداد خیلی زیادی موقعیت قرارگیری تصادفی برای سکه ها وجود دارد.
دریک سیستم فیزیکی که یک ماده ی گرم و یک ماده سرد وجود دارد، به صورت طبیعی از ماده ی گرم به ماده ی سرد، جاری خواهد شد. این اصل، که نام دارد، می تواند بر اساس آنتروپی توضیح داده شود. هنگامی که مادهای گرم می شودَ، آنتروپی آن افزایش مییابد چون حرکت مولکولهای آن افزایش می یابد و حالت تصادفی بیشتری پیدا میکند. گرما به صورت طبیعی از جسم گرمتر به جسم سردتر جاری می شود چون گرم شدن جسم سردتر آنتروپی کلی سیستم را افزایش می دهد.
در تبدیل انرژی به انواع مختلف یا استفاده از انرژی برای تولید کار، مقداری از انرژی به صورت گرمایی که توسط اصطکاک یا عوامل دیگر تولید می شود، از بین میرود.
این تلفات گرمایی موجب افزایش آنتروپی میشود. بنابراین آنتروپی یک سیستم نشان دهنده ی آن انرژی گرمایی است که نمی تواند کار انجام دهد.
اگر چه آنتروپی یک سیستم میتواند کاهش یابد، اما این کار تنها با افزایش آنتروپی یک سیستم مرتبط به همان اندازه یا مقداری بیشتر ممکن است. مثلاً هنگامی که یک یخچال هوای درون خودش را سرد می کند، آنتروپی هوای داخل کاهش می یابد، اما گرمایی که توسط یخچال آزاد شده است، آنتروپی هوای بیرون را به میزان بیشتری(نسبت به آنتروپی کاهش یافته هوای درون یخچال) افزایش می دهد. کل جهان یک سیستم مستقل است که آنتروپی آن دائماً در حال افزایش است. به همین دلیل دانشمندان معتقدند که ممکن است جهان به حالتی از حداکثر آنتروپی برسد که در آن حالت همه ی مواد دارای گرمای یکنواخت باشند.

راسخون

منبع: شبکه فیزیک ایران

جوابی بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شدخانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

شما می‌توانید از این دستورات HTML استفاده کنید: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>