Демон вне закона

Между тем возможен другой подход к решению этой задачи. Почему бы не согласиться с Максвеллом, что демон действительно способен без затраты энергии рассортировать молекулы, создав разность температур и уменьшив энтропию массы газа Ведь это отнюдь не означает, что второй закон будет нарушен Он же имеет статистический характер и справедлив лишь в макроскопических масштабах, не распространяя своего действия на молекулярный уровень. Ведь, если рассматривать только две молекулы, то они неизбежно в 50% случаев окажутся в одной половине сосуда. Если же их будет много, то вероятность подобного случая не запрещается вторым [c.170]

Демон Максвелла вызвал много споров. Всем серьезным термодинамикам было ясно, что такого демона быть не может его деятельность явно нарушала бы второй закон термодинамики. Но строго научно прикончить этого демона оказалось не так просто. В конце концов это было сделано. Оказалось, что просто так демон работать не может. Затраты на его деятельность не могут быть меньше той работы, которую способны дать обе порции газа при выравнивании разности температур между ними. [c.231]

Максвелл однажды представил себе исключительно умное существо — демона, который управляет задвижкой в стенке, разделяющей два сосуда, наполненных молекулами газа, и впускает только быстрые молекулы (см. отступление 1 в Статистической механике [9]). Если этот демон действует соответствующим образом, то газ по одну сторону стенки будет нагреваться, а по другую — охлаждаться. Казалось бы, это противоречит второму закону термодинамики. [c.256]

Итак, рассмотрение более сложных операций демона Максвелла, опирающихся на его "разумное" использование универсальной вычислительной машины, приводит к прежнему выводу никакие действия не дают возможности превратить тепло в работу без всяких изменений в окружающей среде. Другими словами, информационное описание демона Максвелла полностью согласуется со вторым законом термодинамики. [c.352]

И первую такую попытку сделал Максвелл в 1871 г., приписавший функции подобного механизма некоему фантастическому существу, названнО(Му позже демоном Максвелла . Это существо обладает столь изощренными способностями, что может следить за каждой молекулой во всех ее движениях и знать ее скорость. Тогда, поса див демона у дверцы в перегородке, разделяющей сосуд на две части, мы можем заставить его сортирова гь молекулы по скоростям открытием дверцы только перед быстрыми или только перед медленными молекулами. Б результате в одной части сосуда температура и давление окажутся выше, чем в другой, то есть, вопреки второму закону, без затраты работы мы получим запас энергии. [c.168]

Однако интерес к демону все возрастал. Пришлось познакомиться с ним повнимательнее. И оказалось, что не так страшен черт, как его малюют . Сразу же было отмечено, что демон, открывая и закрывая дверку, совершает работу, за счет которой и накапливается энергия. А кроме того, как справедливо заметил в 1912 г. крупный польский физик М. Смолуховский, случайное тепловое движение молекул должно нарушать управляемое демоном закрывание и открывание дверцы, поскольку она тоже состоит из непрерывно хаотично движущихся молекул. Из молекул же сд стжт н Е чёство Демон Следовательно, открывание и закрывание дверцы может быть только случайным и не подвластным воле демона И второй закон остается незыблемым. [c.169]

Интересно отметить, что мысль о том, что вихревая труба — жилище демона Максвелла и что ее действие нарушает второй закон, приходила в голову многим. Характерна в этом отношении статья М. Силвермэна, поме-ш енная в 1982 г. в журнале Европейского физического общества под интригующим названием Вихревая труба нарушение второго закона [2.15]. Подробно разобрав вопрос на пяти страницах, автор с грустью все же приходит к выводу, что второй закон термодинамики в вихревой трубе не нарушается. [c.234]

Желая максимально возвеличить бога, Лейбниц избирал для этого такой путь, на котором наука не устранялась он утверждал незыблемость законов природы (хотя в основе этих законов и лежали, по его мнению, изначальные принципы нематериального порядка). Он с презрением отвергал ту фанатическую философию , которая объясняет все явления тем, что приписывает их непосредственно богу при помощи чуда , или ту варварскую философию, которая выдумывала для них специально скрытые качества или способности, считавшиеся похожими на небольших демонов или домовых, способных выполнять беспрекословно все то, что от них требуют,— вроде того как если бы карманные часы указывали время, благодаря некоторой часопоказывающей способности, не нуждаясь ни в каких колесиках, или как если бы мельницы мололи зерна, благодаря некоторой размалывающей способности, не нуждаясь в таких вещах, как жернова [c.178]

В разделе 5 "Энтропия и информация" мы рассмотрели действия демона Максвелла с точки зрения второго закона термодинамики. При этом мы пользовались величиной информации по Шэннону (3), (5), которую очень легко связать с выражением для энтропии (27). Выражение (3) можно было бы назвать "физической информацией", поскольку она выражается в терминах вероятностей, естественных для физической статистики. [c.350]

Конечно, система большого числа магнитных моментов — это статистическая система, а не какие-то санки , но объяснение спинового эха на основе продемонстрированного выше динамического подхода полностью уподобило бы его парадоксу Лошмидта (см. гл. 5, 6-е)). Напомним, что в системе из нейтральных частиц типа газа Лошмидт предложил в момент t = <0 мгновенно поменять скорости всех N частиц газа, v, —> -v,, i = 1,..., JV. Тогда в соответствии с законами механики к моменту t = 2<о система возвратится в свое начальное (при t = 0) состояние, сколь далеким от равновесного оно бы ни было заранее (при t < 0) приготовлено. Так как реально эту операцию переключения скоростей произвести невозможно, то для ее хотя бы мысленной реализации необходимо воспользоваться услугами демона Максвелла. Этот хитрый демон был придуман для того, чтобы путем создания вечного двигателя второго рода опровергнуть П начало термодинамики не совершая физической работы и не потребляя никакой энергии, он способен сортировать частицы равновесного классического газа по скоростям, пропуская через вбвремя открывающуюся дверцу в отдельный контейнер только быстрые. Таким образом, без энергетических затрат возникает подсистема с более высокой температурой, которую уже можно было бы использовать как нагреватель для обычной тепловой машины. [c.398]

Второй закон термодинамики отрицает возможность существования демона Максвелла. Возможно, вам удастся найти демона, который начнет необычайно тонкую работу по разделению молек5 л, проходящих через отверстие. Но он никогда не сможет продолжать свою работу бесконечно долго. Вскоре он ослепнет, заболеет и прекратит свою деятельность. Тогда вся система, молекулы газа и сам демон снова придут в состояние теплового равновесия, исчезнет разность температур, однажды созданная демоном, а у демона начнется лихорадка с температурой, равной температуре газа. Казалось бы, что живой организм похож па демона Максвелла, но это не так. Живой организм является открытой системой, которая обменивается с внеш ней средой материей, энергией и энтропией. Но сама жизнь не может нарушить термодинамические законы. [c.27]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...