چرا نباید اتاق را تمیز کنید

برخی چیزها دارای قطعیت جهانی هستند، مانند مرگ، مالیات، قانون دوم ترمودینامیک.این مقاله عمدتا از نقطه نظر فیزیک به شما می گوید که چرا اتاق نیازی به تمیز کردن ندارد.

در سال 1824، فیزیکدان فرانسوی، نیکولا لئونارد سادی کارنو، برای اولین بار قانون دوم ترمودینامیک را زمانی که به نحوه عملکرد موتورهای بخار فکر کرد، پیشنهاد کرد.تا به امروز، قانون دوم ترمودینامیک همچنان پابرجاست و به یک واقعیت تغییرناپذیر تبدیل شده است.مهم نیست که چقدر تلاش می کنید، نمی توانید از کنترل نتیجه تزلزل ناپذیر آن خلاص شوید که آنتروپی هرگز در سیستم های ایزوله کاهش نمی یابد.

چند آرایش مولکول های هوا

اگر یک جعبه هوا به شما داده شود تا برخی از خواص آن را اندازه گیری کنید، اولین واکنش شما ممکن است این باشد که یک خط کش و دماسنج را بیرون بیاورید و اعداد مهمی را که علمی به نظر می رسند، مانند حجم، دما یا فشار، ثبت کنید.از این گذشته، اعدادی مانند دما، فشار و حجم تمام اطلاعاتی را که واقعاً به آنها اهمیت می دهید را ارائه می دهند و همه چیز را در مورد هوای داخل جعبه به شما می گویند.بنابراین نحوه چیدمان مولکول های هوا مهم نیست.مولکول‌های هوا در جعبه به روش‌های مختلفی چیده شده‌اند که همگی می‌توانند دقیقاً به فشار، دما و حجم یکسانی منجر شوند.این نقش آنتروپی است.مواردی که دیده نمی شوند هنوز می توانند دقیقاً به اندازه گیری های قابل مشاهده یکسانی تحت جایگشت های مختلف منجر شوند و مفهوم آنتروپی دقیقاً تعداد جایگشت های مختلف را توصیف می کند.

چگونه آنتروپی در طول زمان تغییر می کند

چرا ارزش آنتروپی هرگز کاهش نمی یابد؟زمین را با دستشویی یا حصیر تمیز می کنید، شیشه ها را با گردگیر و شیشه شوی تمیز می کنید، کارد و چنگال را با برس ظرفشویی تمیز می کنید، توالت را با برس توالت تمیز می کنید و لباس ها را با غلتک پرز و لباس تمیزکننده میکروفایبر تمیز می کنید.بعد از این همه، فکر می کنید اتاقتان خیلی مرتب شده است.اما اتاق شما چقدر می تواند به همین شکل بماند؟بعد از مدتی متوجه می شوید که تمام تلاش های شما بیهوده است.

اما چرا اتاق شما تا چند سال آینده نمی تواند مرتب بماند؟دلیلش این است که تا زمانی که یک چیز در اتاق تغییر کند، کل اتاق دیگر مرتب نیست.متوجه خواهید شد که به احتمال زیاد اتاق به‌هم ریخته‌تر از مرتب بودن آن است، فقط به این دلیل که راه‌های زیادی برای نامرتب کردن اتاق وجود دارد.

آنتروپی بسیار خواستار

به همین ترتیب، نمی‌توانید جلوی مولکول‌های هوا در اتاق را بگیرید که ناگهان تصمیم بگیرند به طور جمعی در همان جهت حرکت کنند، در گوشه‌ای جمع شوند و شما را در خلاء خفه کنند.اما حرکت مولکول های هوا توسط برخوردها و حرکات تصادفی بی شماری کنترل می شود، یک حرکت مولکولی بی پایان.برای یک اتاق، راه های کمی برای تمیز کردن آن وجود دارد، و راه های بی شماری برای کثیف کردن آن وجود دارد.چیدمان های مختلف «به هم ریخته» (مانند گذاشتن جوراب های کثیف روی تخت یا روی کمد) می تواند به اندازه گیری های یکسان دما یا فشار منجر شود.آنتروپی نشان می‌دهد که وقتی اندازه‌گیری‌های یکسانی به دست می‌آید، از چند راه مختلف می‌توان برای تنظیم مجدد اتاق آشفته استفاده کرد.