갑자기 궁금한게 생겼는데
열역학 제2법칙에 따르면 엔트로피는 무조건 증가해야 하잖아요
근대 기체 분자 같은 것들이 랜덤으로 운동하다 보면 낮은 확률이지만 엔트로피가 감소하는 경우도 있지 않나요?
(우연히 같은 종류의 기체 분자들이 한 곳에 뭉친다던지 운동속도가 비슷한 녀석끼리 뭉치게 된다던지)
제가 짱구를 굴려본 결과 가능한 시나리오는
1) 설령 낮은 확률로 어느 부분의 엔트로피가 감소한 것처럼 보여도 전체적으로 보면 엔트로피는 증가한게 맞다.
2) 애초에 열역학 제2법칙이 엔트로피가 절대적으로 증가한다는게 아니라 증가할 확률이 높다는 이론이다.
이 두갠데 솔직히 둘 다 틀린 것 같거든요.
고등학교 수준에서 이해 가능하게 설명해 주실 수 있을까요
엔트로피는 증가만 하게 됩니다
예시로 든 기체분자가 확산하지 않고 전부 다시 모이는 확률에 대해서는 물론 님 말대로 이것이 완벽하게 불가능 하지는 않습니다 그러나 너무 작은 확률이기에 그럴일은 일어나지 않습니다
그리고 앤트로피 라는 것은 인간이 어떤 전제가 있어서 수학으로 결론을 낸 것이 아니라 인간의 경험적인 것을 수식화 한것입니다
18세기 서양인들은 열을 가하면 그 수증기로 모터를 돌리는 것에 관심이 많았는데 여기에 에너지 효율에 대한 계산을 하면서 영구기관은 불가능 하다는 것은 이미 너무 경럼적으로 자명하고 이걸 앤트로피 라고 불른겁니다. 경험법칙이죠
그래서 앤트로가 공리인 겁니다 너무 경험적으로 누구나 아는거니깐뇨
엔트로피를 어렵게 생각하지 마십시요. 엔트로피는 영구기관 불가능 이라는 말과 동치 입니다.
앤트로피가 감소하는 경우는 있긴 합니다
구체적임 예시로는 생명현상이 그렇고요. 예를들어 님이 공부를 많이해서 지능이 올라가면 실제로 뇌세포의 엔트로피는 감소하는 경우 입니다. 물론 이 경우는 무조건 밥을 먹어서 생명을 유지해야만 합니다 즉 외부로부터 애너지가 들어와야 국소적으로는 줄일수 있습니다
중력
븅신ㅋㅋ
니가더 ㅂㅅ ㅋㅋ
엔트로피 증가법칙은 오직 통계적으로 볼 때 유효 식이라고 하는데 the second law is only a statistical one, suggesting that there should always be some nonzero probability that the entropy of an isolated system might spontaneously
고립계의 엔트로피가 갑자기 S에서 S-a로 자발적으로 감소할 확률은 exp(-a/k)에 비례한다.
2번이 더 비슷함. 상자안에 공2개담고 흔들때, 상자의 왼쪽/오른쪽영역에 하나씩 있을 확률(높은 엔트로피)이 높지만 당연히 한쪽에 몰릴 확률도있음(낮은 엔트로피). 상자속 공의수가 100개라면? 흔들다보면 왼쪽50개 오른쪽50개가 모일 확률(높.엔)이 높음. 백만개라면? 셀수없이많다면? 웬만해서 엔트로피는 증가하게됨.
웬만해선 엔트로피는 증가한다고했지만 뭐 우연찮게 대기를 구성하는 기체입자들이 한국 상공에만 머물수도있겠지. 그 확률이 댓글에 적지못할만큼 작기때문에 '통계적으로' 고립계의 엔트로피는 증가한다 라고함
고등수준이라니까 덧붙이면 고립계에 신경쓰도록하렴