Waarom neemt de entropie van het universum toe?

Waarom neemt de entropie van het universum toe?
Anonim

Antwoord:

De entropie van het universum neemt toe, omdat energie nooit spontaan de berg op stroomt.

Uitleg:

Energie stroomt altijd bergafwaarts en dit veroorzaakt een toename van entropie.

Entropie is het verspreiden van energie, en energie heeft de neiging om zich zo veel mogelijk te verspreiden.

Het stroomt spontaan van een heet (dat wil zeggen zeer energetisch) gebied naar een koud (minder energetisch) gebied.

Dientengevolge, wordt de energie gelijk verdeeld over de twee gebieden, en de temperatuur van de twee gebieden wordt gelijk.

Hetzelfde gebeurt op een veel grotere schaal. De zon en elke andere ster straalt energie uit in het universum.

Ze kunnen het echter niet voor altijd doen. Uiteindelijk zullen de sterren afkoelen en zal de warmte zich zo hebben verspreid dat er geen warmere voorwerpen en koelere voorwerpen zullen zijn.

Alles zal dezelfde, zeer koude temperatuur zijn.

Zodra alles op dezelfde temperatuur is, is er geen reden om iets te veranderen wat het doet.

Het universum zal volledig zijn leeggelopen en de entropie van het universum zal zo hoog zijn als het ooit zal worden.

Als je het wiskundig wilt bedenken, overweeg dan de totale energie # Q # die wordt overgebracht van een heet gebied op temperatuur # T_1 # naar een koud gebied op temperatuur # T_2 #.

De entropie # S_1 # van het hete gebied is gedefinieerd als

# S_1 = q / T_1 #

De entropie # S_2 # van de koude regio is

# S_2 = q / T_2 #

Daarom is tijdens de energieoverdracht de verandering in entropie

# ΔS = S_2 - S_1 = q / T_2 - q / T_1 = q (1 / T_2 - 1 / T_1) #

Sinds # T_2 <T_1, 1 / T_2> 1 / T_1 #, en # AS # is positief.

De totale entropie van het systeem neemt toe.

Omdat energie nooit spontaan in de andere richting stroomt, neemt de totale entropie van het universum altijd toe.