Dlaczego entropia wszechświata wzrasta?

Dlaczego entropia wszechświata wzrasta?
Anonim

Odpowiedź:

Entropia wszechświata wzrasta, ponieważ energia nigdy nie płynie spontanicznie pod górę.

Wyjaśnienie:

Energia zawsze płynie w dół, a to powoduje wzrost entropii.

Entropia to rozprzestrzenianie się energii, a energia ma tendencję do rozprzestrzeniania się w miarę możliwości.

Płynie spontanicznie z gorącego (tj. Wysokoenergetycznego) regionu do zimnego (mniej energetycznego) regionu.

W rezultacie energia staje się równomiernie rozłożona na dwa regiony, a temperatura dwóch regionów staje się równa.

To samo dzieje się na znacznie większą skalę. Słońce i każda inna gwiazda emitują energię do wszechświata.

Jednak nie mogą tego zrobić na zawsze. W końcu gwiazdy ostygną, a ciepło rozprzestrzeni się tak bardzo, że nie będzie cieplejszych obiektów i chłodniejszych przedmiotów.

Wszystko będzie w tej samej bardzo niskiej temperaturze.

Gdy wszystko jest w tej samej temperaturze, nie ma powodu, aby cokolwiek zmieniać to, co robi.

Wszechświat całkowicie się wyczerpie, a entropia wszechświata będzie tak wysoka, jak kiedykolwiek będzie.

Jeśli chcesz myśleć o tym matematycznie, rozważ całkowitą energię # q # który jest przenoszony z gorącego regionu w temperaturze # T_1 # do zimnego regionu w temperaturze # T_2 #.

Entropia # S_1 # gorącego regionu jest zdefiniowany jako

# S_1 = q / T_1 #

Entropia # S_2 # zimnego regionu jest

# S_2 = q / T_2 #

Dlatego podczas transferu energii zmiana entropii jest

# ΔS = S_2 - S_1 = q / T_2 - q / T_1 = q (1 / T_2 - 1 / T_1) #

Od # T_2 <T_1, 1 / T_2> 1 / T_1 #, i # ΔS # jest pozytywny.

Całkowita entropia systemu wzrasta.

Ponieważ energia nigdy nie płynie spontanicznie w innym kierunku, całkowita entropia wszechświata zawsze rośnie.