Mavzu : termodinamika qonunlari

Issiqlik koinot tasodifiyligini oshiradi

Agar issiqlik ish bajarmasa, unda issiqlik oʻzi nima vazifani bajaradi? Ish bajarmaydigan issiqlik koinotning tasodifiyligi (tartibsizligi)ni oshirishga yoʻnaladi. Bu biroz tushunarsiz boʻlib tuyulishi mumkin, shuning uchun bir qadam ortga qaytib, bu qanday boʻlishi mumkinligini koʻrib chiqamiz.
Agar qoʻlingizda ikkita jism (aytaylik, bir xil metalldan yasalgan ikkita blok-gʻisht) bor va ular turli haroratda boʻlsin, bunda sizning tizimingiz nisbatan tartibli boʻladi: molekulalar tezlik boʻyicha taqsimlanadi, sovuqroq jismdagi molekulalar sekinroq va issiqroq jismdagi molekulalar tezroq harakatlanadi. Agar issiqlik issiqroq jismdan sovuqroq jismga qarab harakatlansa (oʻz-oʻzidan shunday boʻladi), issiq jismdagi molekulalar harakati sekinlashadi va sovuq jismdagi molekulalar harakati tezlashadi, bu holat barcha molekulalar bir xil oʻrtacha tezlikda harakatlanguniga qadar davom etadi. Endi biz bir xil tezlikda harakatlanadigan molekulalarning bitta katta toʻplamiga ega boʻldik. Bu bizning boshlangʻich holatimizga nisbatan kamroq tartibli holat.
Tizimning harorat jihatdan ajralgan konfiguratsiyadan koʻra yuqoridagi kabi tartibsiz konfiguratsiya tomon harakatlanish ehtimoli statistik jihatdan yuqori (yaʼni tartibsiz konfiguratsiyaga mos keladigan koʻplab ehtimoliy vaziyatlar mavjud). Bu haqda termodinamika qonunlari toʻgʻrisidagi videolarimiz va ushbu video orqali ham koʻproq bilib olishingiz mumkin.

Entropiya va termodinamikaning ikkinchi qonuni

Tasodifiylik va tartibsizlik darajasi entropiya deb ataladi. Har bir energiya uzatilishi qanchadir energiya miqdorini yaroqsiz shaklga (masalan, issiqlik) aylantirishini va ish bajarmaydigan energiya, yaʼni issiqlik koinotdagi tasodifiylik va tartibsizlikni oshirishini bilgan holda termodinamikaning ikkinchi qonunini biologiya fani nuqtayi nazaridan taʼriflashimiz mumkin: har bir energiya uzatish koinot entropiyasini oshiradi va ish bajarish uchun yaroqli boʻlgan foydali energiyani kamaytiradi (yoki ekstremal holatlarda umumiy entropiyani oʻzgarmagan holda qoldiradi). Boshqacha aytganda, kimyoviy reaksiya yoki oʻzaro bogʻliq reaksiyalar ketma-ketligi kabi har qanday jarayon koinotning umumiy entropiyasini oshiradigan yoʻnalishda davom etadi.