Демон Максвелла | [Невозможные Изобретения]
Ғылым және технология
Демон Максвелла - мысленный эксперимент 1867 года, а также его главный персонаж - воображаемое разумное существо микроскопического размера, придуманное британским физиком Джеймсом Клерком Максвеллом с целью проиллюстрировать кажущийся парадокс Второго начала термодинамики.
Мысленный эксперимент состоит в следующем: предположим, сосуд с газом разделён непроницаемой перегородкой на две части: правую и левую. Молекулы хаотично движутся (броуновское движение). В перегородке есть отверстие с устройством (так называемый демон Максвелла), которое позволяет пролетать быстрым (горячим) молекулам газа только из левой части сосуда в правую, а медленным (холодным) молекулам - только из правой части сосуда в левую (демон «открывает» и «закрывает» перегородку перед молекулами, оценивая их скорость). Тогда через большой промежуток времени «горячие» (быстрые) молекулы окажутся в правом сосуде, а «холодные» останутся в левом.
Таким образом, получается, что демон Максвелла позволяет нагреть правую часть сосуда и охладить левую без дополнительного подвода энергии к системе. Энтропия для системы, состоящей из правой и левой части сосуда, в начальном состоянии больше, чем в конечном, что противоречит термодинамическому принципу неубывания энтропии в замкнутых системах.
Парадокс разрешается, если рассмотреть замкнутую систему, включающую в себя демона Максвелла и сосуд. Для функционирования демона Максвелла необходима передача ему энергии от стороннего источника. За счёт этой энергии и производится разделение горячих и холодных молекул в сосуде, то есть переход в состояние с меньшей энтропией.
(Описание взято из Wikipedia.org)
Поддержать наш проект можно:
через Yoomoney.ru 410019031906715
![Что происходит не случайно? [Veritasium]](/img/d.gif)
Пікірлер: 29
Думаю вселенная достигнет термодинамическое равновесие, немного погодя, а во всех представленых экспирементах, надо было учитывать энергию потраченную на самого демона. А Иначе вечный двигатель не создать.
А гравитация может работать как этот ...Максвелла? Например, горячие молекулы поднимаются вверх, но гравитация разделяет их, позволяя системе работать дольше?
@troyanez373
6 ай бұрын
Мне хуево, я уже несколько дней нормально не сплю из-за того что термодинамика не работает
@troyanez373
6 ай бұрын
Демон легально обходит 2й закон в общем виде, его вариация может быть придуманна для любой энергетической системы, и кажется еще не сформулированны нормально законы обьясняющие в общем виде возможности демона. Кажется нужно 3е начало темодинамики
@4p0theosisddmane
11 күн бұрын
@@troyanez373сложность и интеллектуальные затраты на создание любого возможного демона вносят намного больше энтропии, чем он убавляет
Демон современной физики не Максвелла. Он отрицал притяжение и отталкивание зарядов. Демон того, кто присвоил зарядам (как энергии) разные знаки. И тот, кто энергию стал измерять в кулонах.
@futurycon
3 ай бұрын
Максвелла демоном никто и не называл 🤷
Интересно. Но микрофон шумит.
@futurycon
3 жыл бұрын
Спасибо. С микрофоном в дальнейшем будем исправляться
...orange pekoe...
@futurycon
3 жыл бұрын
Ну, тоже позитивная коннотация))
Никакого термодинамического равновесия во Вселенной в принципе быть не может. Потому что она БЕСКОНЕЧНА, не имеет границ. И тепловой смерти Вселенной так же быть не может в принципе.
@futurycon
3 жыл бұрын
Даже при том, что она бесконечна, вселенная все равно может быть замкнутой системой
@user-xo5ss9iu9x
3 жыл бұрын
@@futurycon Конечно, осталось выяснить, в чем она замкнута.
@futurycon
3 жыл бұрын
@@user-xo5ss9iu9x, не совсем правильная постановка вопроса. Замкнутая система это та, на которую не действуют внешние силы. Поэтому вопрос скорее: если Вселенная незамкнутая система, то какие внешние силы на нее действуют? А уж конечная или бесконечная она здесь роли не играет
@user-xo5ss9iu9x
3 жыл бұрын
@@futurycon Если ставить вопрос так, что замкнутая система - та на которую не действуют внешние силы - то да, Вселенную можно считать замкнутой системой. Но при этом, если Вселенная бесконечна, то нет никаких других "внешних" сил и быть не может, так как нет ничего, кроме самой бесконечной Вселенной. И именно поэтому, они (силы) на нее не действуют. Если она конечная, то что лежит за пределами ее границы? В таком случае, ответа нет. Поэтому разумнее считать, что Вселенная границ не имеет, кроме видимых.
@futurycon
3 жыл бұрын
@@user-xo5ss9iu9x, все логично, Вы правы. Если есть внешние силы, то это уже не вся Вселенная, значит она простирается и туда, откуда эти внешние силы. Но из этого же следует, что Вселенная (в общепринятой научной терминологии) не может быть незамкнутой системой в принципе. А раз так, то второй закон термодинамики ¯\_(ツ)_/¯
大大大的啊大你覅的案件发布会
@futurycon
3 жыл бұрын
Коротко и понятно!!!
Первый
Хрень какая-то! Зачем вообще нужен этот демон?! Физика у нас или в бирюльки играемся? Между двух сосудов пусть будет какое-то поле, мембрана и или односторонний клапан, которые пропускают энергичные молекулы только в одном направлении, в идеале вообще все, чтобы в итоге в одном месте скопился весь газ, а в другом вакуум. Получается роль демона, это роль диода, если перейти на электротехнику, газ это электроны. И получится, что диод будет выпрямлять переменный ток, пропуская его в одном направлении. Только нужно чтобы этот диод мог выпрямлять высокочастотный электрический ток, так как тепловое движение молекул/атомов способствует именно высокочастотное переменное (вихревое) движение электронов в межатомном пространстве вещества. То есть тепло в веществе - это УЖЕ есть электрический ток, только очень высокой частоты. В электронике этот "электрический ток" называют тепловым шумом или шумом Джонсона. Собственно на основе работы диода нужно икать принцип преобразования теплового (вихревого/переменного) движения электронов в направленное. И мы получим, без всякой потусторонщины, холодильник, который не только продукты будет охлаждать, но и при этом, совершенно бесплатно, вырабатывать электричество. То есть, пока нашу планету греет Солнце, мы не должны испытывать никаких электроэнергетических проблем, ибо любое тело нагретое выше 0 по Кельвину уже обладает электрической энергией, просто ее надо преобразовать в удобоваримую для нас форму.
@futurycon
3 жыл бұрын
Аналогичный диодному принцип реализован в одноэлектронном "демоне". Но даже термодинамический демон не подразумевает ничего потустороннего. Тем более, что во времена Максвелла о полупроводниках ничего не знали
@ivansusanin9330
3 жыл бұрын
@@futurycon Потусторонщина, это прибегать к каким-то сложным устройствам, которые что-то должны отслеживать, что-то закрывать и открывать, то есть реализовывать принцип работы тиристора или транзистора. А тут разговор о ДИОДЕ. Одноэлектронное устройство это тот же "демон", то есть реализован принцип работы транзистора. А надо что-то вроде фотоэлектрических преобразователей, где само тепло, для диода, выполняет роль света для солнечных батарей (СБ). Мы же ведь не делаем СБ по устройству похожим на транзистор. Верно? По сути, СБ это и есть тот самый диод. Вот и для тепла нужен такой же диод.
@futurycon
3 жыл бұрын
@@ivansusanin9330, Вы не учитываете время в которое эта концепция возникла. Максвелл говорит о "сущности" потому, что не было подходящих научных аналогий. Кстати, диод и транзистор отличаются конечно, но если сильно упрощать, то мало. Отрежьте третий контакт и задействуйте n-p переход в транзисторе, вот Вам и диод. Спилите у транзистора шляпку на корпусе, получите слабую, но солнечную батарею ))
@ivansusanin9330
3 жыл бұрын
@@futurycon Не к Максвеллу претензия. Он-то как раз молодец, что не стал абсолютизировать энтропию, а искал пути обхода постулируемых искусственных ограничений. Но вот к кому у меня претензия, так это к тем разработчикам, которые зная уже о принципе работы диода и чем в материалах является тепловая энергия, используют устаревший и заведомо неэффективный метод преобразования тепла в электричество. А СБ из транзисторов я делал. (: