麦克斯韦的妖精
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个“妖精”,神通广大,能跟踪充满容器的 每个气体分子的运动。把这个容器用一道隔板 分为A,B两部分,并在隔板上安装一个阀门, 当阀门打开时单个气体分子可以从容器的一部 分经过阀门进入另一部分去 假设这个容器开始时完全充满了一定温度的气 体,按照热的动力论,一定的温度对应于分子 的一定的平均温度,因为气体分子的运动具有 随机性质,有的分子的速度将大于平均值,有 的则将小于平均值。妖精在适当的时候打开阀 门,让快的分子从B进入A,慢的分子从A进入 B,结果不须消耗能量,B部分的温度就下降 A部分的温度就上升,热量可以自发地从低温 物体流向高温物体
2 • 一个“妖精”,神通广大,能跟踪充满容器的 每个气体分子的运动。把这个容器用一道隔板 分为A ,B两部分,并在隔板上安装一个阀门, 当阀门打开时单个气体分子可以从容器的一部 分经过阀门进入另一部分去。 假设这个容器开始时完全充满了一定温度的气 体,按照热的动力论,一定的温度对应于分子 的一定的平均温度,因为气体分子的运动具有 随机性质,有的分子的速度将大于平均值,有 的则将小于平均值。妖精在适当的时候打开阀 门,让快的分子从B 进入A,慢的分子从A进入 B ,结果不须消耗能量,B 部分的温度就下降, A部分的温度就上升,热量可以自发地从低温 物体流向高温物体
麦克斯韦的妖精能破坏热力学第二定律吗? 般的解释是:妖精必须得到 知 识”,才能把“快”分子和“慢”分子 区分开来。为了获得这些信息,要不要 消耗能量?如果需要,则容器、气体、 隔板、妖精作为封闭系统,为得到所要 信息所需的能量,将不大于因利用这 信息而消耗的能量,并没有违反热力学 第二定律
3 • 一般的解释是:妖精必须得到一些“知 识”,才能把“快”分子和“慢”分子 区分开来。为了获得这些信息,要不要 消耗能量?如果需要,则容器、气体、 隔板、妖精作为封闭系统,为得到所要 信息所需的能量,将不大于因利用这一 信息而消耗的能量,并没有违反热力学 第二定律。 麦克斯韦的妖精能破坏热力学第二定律吗?
自发总是从有序到无序演化 但是麦克斯韦的妖精可以使其向有序化发 展,酶,就是生命中的麦克斯韦的妖精; 而人类全体作为麦克斯韦的妖精,增加着 社会的有序度。毕竟,“妖精”,用通俗 的话说,是个生物,也是个信息系统 “妖精”就是对宇宙演化的一种抗争
4 自发总是从有序到无序演化 • 但是麦克斯韦的妖精可以使其向有序化发 展,酶,就是生命中的麦克斯韦的妖精; 而人类全体作为麦克斯韦的妖精,增加着 社会的有序度。毕竟,“妖精”,用通俗 的话说,是个生物,也是个信息系统, “妖精”就是对宇宙演化的一种抗争
数力学评的 微观解释
5 热力学第二定律的 微观解释