Читать реферат по физике: "Энтропия термодинамическая и информационная" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Н.Г. Чернышевского

на тему: "Энтропия термодинамическая и информационная"

Выполнил: студент 521 группы физического факультета

Маляев Владимир Сергеевич

-САРАТОВ 2001-

План реферата: Энтропия – энциклопедическое понятие3 Термодинамическое описание энтропии3 Энтропия и общество5 Информационный аспект7 Смысловая информация и бессмысленная8 Краткий вывод9 Список использованной литературы 10 Чтобы каким-либо образом описать упорядоченность любой системы, физикам необходимо было ввести величину, функцию состояния системы, которая бы описывала ее упорядоченность, степень и параметры порядка, самоорганизованность системы.

От греческого entropia -- поворот, превращение. Понятие энтропии впервые было введено в термодинамике для определения меры необратимого рассеяния энергии. Энтропия широко применяется и в других областях науки: в статистической физике как мера вероятности осуществления какого - либо макроскопического состояния; в теории информации - мера неопределенности какого-либо опыта (испытания), который может иметь разные исходы. Все эти трактовки энтропии имеют глубокую внутреннюю связь.

Энтропия — это функция состояния, то есть любому состоянию можно сопоставить вполне определенное (с точность до константы -- эта неопределенность убирается по договоренности, что при абсолютном нуле энтропия тоже равна нулю) значение энтропии.

Для обратимых (равновесных) процессов выполняется следующее математическое равенство (следствие так называемого равенства Клаузиуса)

Q - подведенная теплота,T - температура, A и B - состояния, SA и SB - энтропия, соответствующая этим состояниям (здесь рассматривается процесс перехода из состояния А в состояние В)

Для необратимых процессов выполняется неравенство, вытекающее из так называемого неравенства Клаузиуса

Поэтому энтропия адиабатически изолированной (нет подвода или отвода тепла) системы при необратимых процессах может только возрастать.

Используя понятие энтропии Клаузиус (1876) дал наиболее общую формулировку 2-го начала термодинамики: при реальных (необратимых) адиабатических процессах энтропия возрастает, достигая максимального значения в состоянии равновесия (2-ое начало термодинамики не является абсолютным, оно нарушается при флуктуациях).

Значит функция состояния, дифференциалом которой является Q/T, называется энтропией и обозначается обычно S.

.

Отметим, что справедливость этого выражения для полного дифференциала энтропии доказана выше лишь для обратимых процессов идеального газа.

Так же энтропия S определятся логарифмом числа микросостояний, посредством которых реализуется рассматриваемое макросостояние, т.е.

, (формула Больцмана)

где k – постоянная Больцмана, Г - число микросостояний.

Энтропия системы в каком-либо обратимом процессе изменяется под влиянием внешних условий, воздействующих на систему. Механизм воздействия внешних условий на энтропию состоит в следующем. Внешние условия определяют микросостояния, доступные системе, и их число.

Похожие работы