Zweites Gesetz aus der Statistik

Hallo zusammen, ich hoffe, Sie können mir bei den statistischen Ursprüngen des zweiten Hauptsatzes helfen. Ich kann nichts finden, was mathematisch beweist, dass Ordnung aus Unordnung unmöglich, sondern nur unwahrscheinlich ist

Was mich zu der Annahme verleitet, dass ein System (Kelvin-Engine), das es ermöglicht, Ordnung aus Unordnung (Arbeit von Umgebungstemperatur) zu schaffen, möglich ist, wenn es wahrscheinlich ist?

Genauer gesagt, was verhindert grundsätzlich, dass ein System Unidirektionalität erzeugt. Wenn Sie dies irgendwie erreichen können, dann fällt das zweite 'Gesetz' hin. Klingt gar nicht nach Gesetz?

Kann jemand helfen, dies abzuschießen?

Weitere Erklärung

Abarbeiten

  • Entropie ein statistisches Gesetz, das besagt, dass es höchst unwahrscheinlich ist, dass ein Gleichgewichtszustand etwas anderes als die wahrscheinlichsten einnimmt (ungeordnete Zustände)

Unterstützt

  • Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass der Zeitpfeil immer nur die Entwicklung von Unordnung zulässt, die sich vom aktuellen (geordneten) Zustand zu einem wahrscheinlicheren (ungeordneten) Zustand entwickelt

Unterstützt

  • Claussis-Aussage Wärme wird niemals (ohne Arbeit) von kalt nach heiß wandern, da der resultierende Gleichgewichtsmikrozustand (des Systems) nicht der wahrscheinlichste ist und daher die Entropie abnehmen würde.

Unterstützt

  • Kelvin-Aussage – Wärme kann niemals aus einer einzigen Reservoir-Wärmequelle entnommen und zur Arbeit gebracht werden, da dies die Claussis-Aussage erlaubt und äquivalent ist / und erlauben würde.

Die Kelvin-Aussage besagt also eigentlich nur, dass eine einzige Reservoir-Arbeitsquelle nicht erlaubt ist, da es unwahrscheinlich ist, dass Sie aus Unordnung Ordnung schaffen können

upload_2014-11-4_12-7-30.png Claussis-Kelvin-ÄquivalenzOder anders formuliert Ist das Äquivalenzargument nicht zyklisch, als ob die imaginäre Kelvin-Engine aus einer ursprünglichen statistischen Verzerrung (einer Möglichkeit, Ordnung aus Unordnung zu schaffen) generiert wird, dann alle Annahmen, die dies beweisen sind unbegründet, da wir nur das Fehlen einer statistischen Voreingenommenheit verwenden, um zu beweisen, dass wir keine statistische Voreingenommenheit haben können? Dies ist die Annahme, um deren Aufhebung ich Sie bitte – Nehmen Sie an, dass eine feste Anzahl von Mikrozuständen alle gleich wahrscheinlich sind und alle Mikrozustände Ordnung fördern. Das Szenario, das ich vorschlage (wie auch immer weit hergeholt), ist eines, in dem Ordnung durch Bewegung zwischen festen, gleich wahrscheinlichen Mikrozuständen bei statischer ** Temperatur geschaffen werden kann –

  1. Feste Mikrozustände - Entropie nimmt weder zu noch ab.

  2. Gleich wahrscheinlich – der Mikrozustand im Gleichgewicht ist am wahrscheinlichsten.

  3. Statische Temperatur - da Arbeit (Auftrag) extrahiert wird, die TH ständig TC nachliefert, so dass davon ausgegangen werden kann, dass sie fest und im Laufe der Zeit identisch sind

Was ich jage, ist ein mathematischer Beweis, der verhindert, dass eine solche anfängliche statistische Verzerrung existiert, die Arbeit (Ordnung) aus zufälliger Bewegung (Unordnung) erzeugt und sich im Laufe der Zeit nicht ändert, wenn Q in das System eintritt, um W entfernt auszugleichen.

Bevor wir sie zur Sprache bringen, für mich beweisen die Smoluchowski-Falltür und die Brownsche Ratsche nur, dass kein Netzwerk extrahiert werden kann, wenn alle Mikrozustände gleich wahrscheinlich sind, da Zustände, die Arbeit extrahieren, genauso wahrscheinlich sind wie Zustände, die Arbeit erfordern. Nicht dass eine Voreingenommenheit sicherstellen kann, dass nur positive Zustände wahrscheinlich sind.

unwahrscheinlich bedeutet unter allen Umständen unwahrscheinlich!

Antworten (2)

Ich glaube, Sie haben das zweite Gesetz falsch verstanden. Das zweite Gesetz ist statistisch, nicht deterministisch. Sobald Sie beispielsweise das thermodynamische Gleichgewicht erreicht haben, dh den größten Entropiezustand, treten Schwankungen in alle Richtungen auf. Es ist möglich, dass ein zerbrochenes Ei zurückgeht und sich wieder zusammensetzt, aber die Wahrscheinlichkeit dafür wurde sogar berechnet. Eine Schwankung zu einem Entropiezustand, der um einen Betrag kleiner als die Gleichgewichtsentropie ist Δ S erfordert eine Zeit mit einer Wahrscheinlichkeit proportional zu e T Δ S . Siehe http://en.wikipedia.org/wiki/Poincar%C3%A9_recurrence_theorem

Eine vielleicht interessante Frage ist also, was seit Beginn des Universums in „umgekehrter“ Richtung passiert sein könnte? Würde Δ S ∼ 1 / 13.7 G j R einige interessante Ereignisse liefern?

Mir scheint, Sie verschmelzen Mikro- und Makrozustände. Entropie ist keine Eigenschaft, die für einen bestimmten Mikrozustand definiert ist, sondern für ein Ensemble. Wenn wir ein System in Bezug auf Druck, Entropie usw. anstelle des Impulses und der Position jedes Teilchens beschreiben, geben wir die Möglichkeit auf, bestimmte Mikrozustände zu diskutieren. Die "Zustände hoher Ordnung", an die Sie denken, sind spezifische Instanzen von Mikrozuständen, die im ursprünglichen Ensemble enthalten sind. Es ist möglich, dass ein solcher spezifischer Mikrozustand auch in dem Ensemble anderer Makrozustände enthalten ist, aber diese Überlappung ist zufällig und kann nicht ausgenutzt werden.

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