< Return to Video

Mi az entrópia? – Jeff Phillips

  • 0:07 - 0:10
    Létezik egy fogalom, amely létfontosságú
    a kémiában és a fizikában.
  • 0:10 - 0:15
    Megmagyarázza, miért az egyik, s nem
    a másik irányban zajlanak a folyamatok:
  • 0:15 - 0:17
    miért olvad meg a jég,
  • 0:17 - 0:19
    miért oszlik el a tejszín a kávéban,
  • 0:19 - 0:23
    miért megy ki a levegő
    a defektes kerékből.
  • 0:23 - 0:27
    Ez az entrópia, amely hírhedten
    nehezen fér a fejünkbe.
  • 0:28 - 0:32
    Az entrópiát gyakran a rendezetlenség
    mértékeként jellemzik.
  • 0:32 - 0:36
    Kényelmes elképzelés,
    de sajnos, félrevezető.
  • 0:36 - 0:39
    Pl. melyikük rendezetlenebb:
  • 0:39 - 0:43
    egy csésze jégkása vagy egy pohár
    szobahőmérsékletű víz?
  • 0:43 - 0:45
    Legtöbben a jégre szavaznának,
  • 0:45 - 0:48
    de az entrópiája a jégnek kisebb.
  • 0:49 - 0:53
    De másként is megközelíthetjük a kérdést:
    a valószínűségen keresztül.
  • 0:53 - 0:57
    Lehet, hogy ezt fogósabb megértenünk,
    de szánjuk rá az időt!
  • 0:57 - 1:01
    Így sokkal jobban megértjük az entrópiát.
  • 1:01 - 1:04
    Tekintsünk két piciny szilárd testet,
  • 1:04 - 1:07
    amelynek mindegyike
    hat atomi kötést tartalmaz.
  • 1:08 - 1:13
    E modellben a testek energiáját
    a kötések tárolják.
  • 1:13 - 1:15
    Fölfoghatjuk őket egyszerű tartályokként,
  • 1:15 - 1:20
    amelyek oszthatatlan energiaegységeket,
    ún. kvantumokat tartalmaznak.
  • 1:20 - 1:24
    Minél több energia van
    egy szilárd testben, annál forróbb.
  • 1:25 - 1:29
    Kiderült, hogy az energia
    megoszlása sokféle lehet
  • 1:29 - 1:31
    a két szilárd test között,
  • 1:31 - 1:35
    miközben a teljes energia
    mennyisége állandó.
  • 1:35 - 1:39
    Az egyes lehetőségeket
    mikroállapotnak nevezzük.
  • 1:39 - 1:43
    Ha az A szilárd testben hat,
    a B-ben két energiakvantum van,
  • 1:43 - 1:47
    9 702 mikroállapot létezik.
  • 1:48 - 1:53
    Persze, a nyolc energiakvantumunk
    másként is elrendezhető.
  • 1:53 - 1:58
    Pl., minden energia az A testben
    összpontosul, a B-ben semmi sincs.
  • 1:58 - 2:00
    vagy fele az A-ban, fele a B-ben.
  • 2:01 - 2:04
    Ha föltételezzük, hogy minden egyes
    mikroállapot egyformán valószínű,
  • 2:04 - 2:07
    azt látjuk, hogy egyes energiaszerkezetek
  • 2:07 - 2:10
    előfordulása valószínűbb, mint másoké.
  • 2:10 - 2:14
    Ennek oka, hogy több mikroállapotuk van.
  • 2:14 - 2:20
    Az entrópia minden egyes energiaszerkezet
    előfordulási valószínűségének mértéke.
  • 2:20 - 2:23
    Látható, hogy az az energiaszerkezet,
  • 2:23 - 2:27
    amelyben az energia a legjobban
    eloszlik a szilárd testek között,
  • 2:27 - 2:29
    a legnagyobb entrópiájú.
  • 2:29 - 2:30
    Általános értelemben az entrópia
  • 2:30 - 2:35
    az energiaeloszlás mértékeként
    fogható föl.
  • 2:35 - 2:38
    Az alacsony entrópia
    koncentrált energiát jelent.
  • 2:38 - 2:42
    A magas entrópia azt jelenti,
    hogy az energia szét van terjedve.
  • 2:42 - 2:46
    Hogy értsük, miért hasznos az entrópia
    a spontán folyamatok magyarázatára,
  • 2:46 - 2:48
    pl. ilyen a forró tárgyak lehűlése,
  • 2:48 - 2:52
    meg kell vizsgálnunk a dinamikus
    rendszert, amelyben az energia mozog,
  • 2:52 - 2:55
    mivel a valóságban
    az energia nincs nyugalomban,
  • 2:55 - 2:58
    állandóan mozog
    a szomszédos kötések között.
  • 2:59 - 3:00
    Az energia mozgása miatt
  • 3:00 - 3:03
    az energiaszerkezet változhat.
  • 3:03 - 3:05
    A mikroállapotok eloszlása miatt
  • 3:05 - 3:10
    21% az esélye, hogy a rendszer később
    olyan szerkezetű lesz,
  • 3:10 - 3:13
    amelyben az energia teljesen szétszóródik,
  • 3:13 - 3:17
    13% az esélye, hogy visszatér
    a kiindulópontba,
  • 3:17 - 3:22
    és 8% az esélye,
    hogy az A energiát vesz föl.
  • 3:23 - 3:27
    Minthogy több módja van,
    hogy szétszóródott energiánk
  • 3:27 - 3:30
    és magas entrópiánk legyen,
    semmint koncentrált energiánk,
  • 3:30 - 3:33
    az energia hajlamos a szétszóródásra.
  • 3:33 - 3:36
    Ezért van, hogy ha egy forró
    s egy hideg tárgyat egymás mellé teszünk,
  • 3:36 - 3:40
    a hideg fölmelegszik, a forró pedig lehűl.
  • 3:40 - 3:44
    De még e példában is 8% esélye van,
  • 3:44 - 3:47
    hogy a forró tárgy még forróbb lesz.
  • 3:47 - 3:50
    Miért nem történik ez meg a valóságban?
  • 3:51 - 3:54
    A magyarázat a rendszer
    nagyságában rejlik.
  • 3:54 - 3:58
    Hipotetikus szilárd testünknek
    csak hat kötése volt.
  • 3:58 - 4:04
    Növeljük a kötések számát 6 000-re
    és az energiaegységeket 8 000-re,
  • 4:04 - 4:08
    és legyen kezdetben
    az energia 3/4-e az A-ban,
  • 4:08 - 4:09
    és 1/4-e a B-ben!
  • 4:10 - 4:14
    Most az esély, hogy az A
    spontán energiát vesz föl,
  • 4:14 - 4:17
    egy ilyen pici szám.
  • 4:17 - 4:22
    Megszokott tárgyainkban
    sokkal-sokkal több részecske van.
  • 4:22 - 4:26
    Az esélye, hogy egy forró tárgy
    a valóságban még forróbb legyen,
  • 4:26 - 4:28
    olyan elképzelhetetlenül kicsi,
  • 4:28 - 4:30
    hogy sohasem történik meg.
  • 4:30 - 4:32
    A jég megolvad,
  • 4:32 - 4:33
    a tejszín elkeveredik,
  • 4:33 - 4:35
    és az autógumi leereszt,
  • 4:35 - 4:40
    mert az utóbbi állapotokban nagyobb
    a szétszórt energia mennyisége.
  • 4:40 - 4:44
    Nincs rejtélyes erő, amely a rendszert
    a magasabb entrópia felé taszigálná.
  • 4:44 - 4:48
    Csak arról van szó, hogy a magasabb
    entrópia statisztikailag valószínűbb.
  • 4:49 - 4:52
    Ezért hívjuk az entrópiát időnyílnak.
  • 4:52 - 4:57
    Ha az energiának lehetősége
    van szóródni, meg is teszi.
Title:
Mi az entrópia? – Jeff Phillips
Description:

A teljes leckét lásd: http://ed.ted.com/lessons/what-is-entropy-jeff-phillips

Létezik egy fogalom, amely létfontosságú a kémiában és a fizikában. A fogalom megmagyarázza, miért az egyik, s nem a másik irányban zajlanak le a folyamatok: miért olvad meg a jég, miért oszlik el a tejszín a kávéban, miért megy ki a levegő a defektes kerékből. Ez az entrópia, amely hírhedten nehezen fér a fejünkbe. Jeff Phillips gyorstalpaló tanfolyamot tart az entrópiáról.

Lecke: Jeff Phillips, animáció: Provincia Studio.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:20
Csaba Lóki approved Hungarian subtitles for Entropy - Jeff Phillips
Csaba Lóki edited Hungarian subtitles for Entropy - Jeff Phillips
Beatrix Turán accepted Hungarian subtitles for Entropy - Jeff Phillips
Beatrix Turán edited Hungarian subtitles for Entropy - Jeff Phillips
Beatrix Turán edited Hungarian subtitles for Entropy - Jeff Phillips
Beatrix Turán edited Hungarian subtitles for Entropy - Jeff Phillips
Péter Pallós edited Hungarian subtitles for Entropy - Jeff Phillips

Hungarian subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.