Kas yra Maxvelo demonas?

Maxwello demono samprata pavadinta James Clerk Maxwell. Koncepcija siekiama paaiškinti, kas atsitinka, kai du daiktai susiduria su skirtingais šilumos laipsniais. Apibrėžimas, kad demonas atveria duris į greitai judančias daleles, todėl jas perkelia į vieną kamerą, todėl jis tampa karštesnis už kitą kamerą. Idėja pažeidė antrąjį termodinamikos įstatymą.

Maxvelo demono kilmė ir istorija

Idėja pirmą kartą buvo plūduriuojama 1867 m. Gruodžio 11 d., Maxwell, laiške Peter Guthrie Tait, jo kolegai mokslininkui. 1871 m. Maxwellas vėl parašė John William Strutt dėl ​​tos pačios idėjos. Maxwell pristatė idėją visuomenei 1972 m. Per knygą „Šilumos teorija“. Vardą „demonas“ pirmą kartą William Thomson naudojo „gamtos“ laikraštyje 1874 m. termodinamikos įstatymai. Pirmajame įstatyme nustatyta, kad energija negali būti nei „sukurta, nei sunaikinta“, o antrasis įstatymas nurodo, kad kai energija paverčiama, ji yra negrįžtama.

Maxwello eksperimentas

Maxwell naudojo du laivus; X ir Y indai su dujomis. Laivai buvo išdėstyti šalia vienas kito ir tarp jų buvo išgręžta maža skylė. Tada temperatūros buvo sumažintos arba padidintos bet kuriame inde. Viename inde esančios molekulės buvo linkusios judėti priklausomai nuo koregavimo, kuris buvo pradėtas dėl energijos įsigijimo ar praradimo. Jis įsivaizdavo, kad demonas saugojo duris ir atskyrė dideliu greičiu judančias molekules nuo tų, kurios važiuoja vidutiniu greičiu.

Kai greitai judanti molekulė iš X ūglių įsijungia į gaudyklę, duris atveria demonas, o molekulė pereis nuo X į Y. demonas leis jam pereiti nuo Y iki X. Apytikris molekulių greitis Y padidės, o X bus palaipsniui mažinamas. Kadangi apytikslis molekulinis greitis atitinka temperatūrą, temperatūra X sumažėja ir padidėja Y, priešingai nei antrasis termodinamikos įstatymas. Demonas turi leisti molekulėms pereiti į abi puses, kad būtų tik temperatūros kitimas. Eksperimentas parodė, kad vartai, atskiriantys dvi sekcijas, atverti selektyviai, priklausomai nuo dalelių greičio.

Kritika eksperimentui

1929 m. Leo Szilardas ir Leon Brillouin stebėjosi, kaip „demonas“ galėjo matuoti molekulių greitį. Jie teigė, kad teorija negalėjo pašalinti termodinaminės taisyklės. Jie taip pat teigė, kad „demonas“, su laiku, neturės vietos saugoti informaciją, todėl pradės ištrinti anksčiau saugomus duomenis. Moksliškai neįmanoma išgauti daugiau energijos nei įdėjote. „Demono“ vartų atidarymo ir uždarymo procesas reikalauja šiek tiek energijos. Tai reiškia, kad norint nustatyti karštąsias arba šaltas molekules, reikia daugiau energijos, kad Maxvelo idėja būtų abejotina, nes ji sukeltų vartų atvėrimą net ir šaltoms molekulėms.

Rekomenduojama

Kurie žemynai ir vandenynai yra Vakarų pusrutulyje?
2019
Driežų tipai
2019
Filipinų vietiniai ropliai
2019