Освоение реальности. Глобальные проблемы человечества. Классификация теорий по фундаменту. Понятие о фазовом пространстве. Принцип наименьшего действия, страница 20

Коэффициент полезного действия – это некоторая величина выраженная в процентах, которая показывает различие между общим количеством энергии подведенной к системе и тем количеством, которое пошло на работу.

Чем большая работа совершенна при меньших затратах, тем эффективнее действует система. Возникает вопрос почему не может быть 100% коэффициента полезного действия. В термодинамике в качестве трения рассматривают холодильник, получается, что трение, охлаждение вот таким образом за счет рассеивания энергии, и целый ряд других не производственных расходов в разных системах. Коэффициент полезного действия и второй закон термодинамики, запрещало создание вечного двигателя второго рода.

Второй закон термодинамики формулировался, как запрет на создание вечного двигателя второго рода. Этот двигатель работает со 100% коэффициентом полезного действия. Другая формулировка второго закона термодинамики была выявлена в 1865 г., она связанна с именем Р. Клаузиус. Он формулируется: в изолированной системе энтропия самопроизвольно возрастает до своего максимального значения. Максимальному значению энтропии соответствует состоянию равновесия.

График №8

Купол, у которого есть особое состояние характеризующиеся Максимом энтропии, стрелочки показывают, что все эволюционируют к этому состоянию. Последовательность смены состояний в изолированной системе будет осуществляться по стрелочкам, в сторону max энтропии. Состояние, которое называется максимально энтропийным – это равновесие. У Клаузиуса есть еще одна форма второго закона термодинамики, которую иногда называют, гипотезой «тепловой смерти» Вселенной. Это выглядело виде двух на первый взгляд совершенно безобидных фаз. Энергия Вселенной – постоянна, энтропия Вселенной возрастает. Казалось бы это совершенно естественное утверждение, следующие из принципа сохранения.

В этой диссипативной модели впервые было показано, что отсутствует в модели одинаковость и равноценность состояний. Было показано, что из череды состояний может быть выделено особое состояние, к которому эволюционирует вся система. Это состояние равновесия в системе является неотъемлемой частью всех других состояний, причем в любой системе, просто  изолированной системе это состояние будет непременно дотсигнуто. По определению Вселенная – это то, что наблюдает за нами, что не имеет границы, за которой у нас нет возможность осуществлять наблюдение. Что делать если мы хотим выделить особое состояние в изолированной системе, ведь большая часть реальных объектов в неизолированной системе (либо закрытые либо открытые).физическая величина, которая количественно определяет однородность, беспорядок, хаос в системе.

Статистический смысл энтропии: формула Больцмана . Математическая вероятность это отношение между числом возможных событий и тех, которые могут произойти    P=n/N. Термодинамическая вероятность – это число микро состояний, с помощьюкоторых можно реализовать данное макро состояние. Сосуд с точки зрения макроскопических оценок может быть описан с помощью внешних параметров давление, температура, объем, а реализация осуществляется за счет ударов молекул, которые движутся и создают давление на сосуд. Если мы увеличим их количество, то есть изменим микро состояние, тем самым изменим макро состояние.

Возьмем сосуд  с выдуманной перегородкой, в одной стороне находится частицы, в другой вакуум. Если перегородка невесомая. То если ее убрать все частички распределять равномерно, а обратно сами не могут. Это означает, что S2>S1 . В изолированной системе критерием равновесия является максимум энтропии. А закрытая или отрытая система, означает, что она может обмениваться энергией с окружающей средой. То, что в этой систем будет равновесие не вызывает сомнение, но внешнее воздействие если оно не происходит с бесконечно малой скоростью, что успевает рассасываться неоднородность, а если нет оно выступает нарушителем равновесия или упорядочивает, так как беспорядком является однородность. Энтропия максимальна в однородной среде, и как только мы начинаем повышать порядок у нас понижается энтропия. Порядок всегда связывается с информацией.

Информационный смысл внешнего воздействия.