زمان ترمودینامیکی

[abby]

من اینو تو کتاب"فیزیک از آغاز تا امروز " خوندم
نوشته بود واسه تعریف فیزیکی زمان دو نوع وجود داره 1.تعریف ترمودینامیک
2.تعیریف تاریخ مدارانه
تورو خدا هرکی ترمودینامیک رو بلده بگه 100 دفعه خوندم نفهمیدم ???

 

[trustme]

پاسخ : زمان ترمودینامیکی

فکر نکنم ربطی به اون ترمودینامیک توی کتاب درسی ها داشته باشه...
من یه چیزایی شنیدم فکر کنم به این ربط داره ... ولی اطلاع ندارم آره یا نه ... می گردیم

 

[trustme]

پاسخ : زمان ترمودینامیکی

تعاریف متعددی در رابطه با ماهیت وجودی زمان بیان شده اند که در ابتدا، سخنی از امام صادق (ع) در مورد زمان را مورد بررسی قرار می دهیم و با دیدگاه ایشان آشنا می شویم. ایشان می فرمایند:" زمان به ذاته وجود ندارد و فقط بر اثر احساسات ما ، برای ما دارای موجودیت می شود و برای ما عبارت از فاصله دو واقعه است."

همان گونه که از سخن ایشان بر می آید نتیجه گیری بسیار روشنی که میتوان از مطلب فوق کرد، تعریف زمان بدین گونه است: حد فاصل انجام دو رویداد را انسان زمان نامیده است.



اما این دو رویداد چیست؟ شاید بتوان، یک دور حرکت انتقالی زمین را دو رویداد در نظر گرفت، به صورتی که زمین از نقطه A شروع به حرکت کرده و سپس پس از طی یک مسیر 360 درجه ایی مجددا به نقطه A باز می گردد، که این امر موجب ایجاد سال شمسی گشته و سپس فصل ها، ماه ها، روزها، ساعت ها و ... را انسان در نظر گرفته است.



اما تعاریف متعدد دیگری نیز در رابطه با ماهیت زمان وجود دارند که می توان به دو نمونه زیر اشاره کرد:



الف) زمان تاریخ مدارانه



به طور کلی، تعریفی را که از زمان تاریخ مدارانه می توان اشاره کرد، بدین گونه است که آنتروپی موجود در طبیعت، باگذشت هر لحظه در حال کاهش است. آنتروپی به معنی بی نظمی است و بدین ترتیب نتیجه می گیریم که در زمان تاریخ مدارانه بی نظمی های موجود در طبیعت، لحظه به لحظه کاهش می یابند. حسین جوادی در مقاله ایی بدین تعریف اشاره کرده است که مثالی مناسب را در مقاله خود ذکر کرده که ما هم به بیان همان مثال می پردازیم. تاکنون همه شما تجربه ایجاد زخم در بدن خود را داشته اید، این زخم به مرور زمان ترمیم می یابد و بدن شما در مسیر بهبودی قرار می گیرد. کسانی که به تعریف تاریخ مدارانه زمان معتقدند، بهبودی بدن شما را کاهش آنتروپی یا همان بی نظمی موجود در شما می دانند. باید توجه داشت که این نوع تعریف بیشتر بر اثر تجربیات شهودی است که شکل می گیرد تا تفکرات عمیق در مسئله.



چرا تفکرات عمیق؟ برای پاسخ دادن به این پرسش شما می بایستی با تعریف زمان ترمودینامیکی آشنا شوید.



ب) زمان ترمودینامیکی



مفهموم زمان ترمودینامیکی، کاملا برعکس زمان تاریخ مدارانه است. بدین ترتیب که در این نوع زمان ، یعنی زمان ترمودینامیکی، با گذشت هر لحظه، آنتروپی یا بی نظمی موجود در طبیعت در حال افزایش است.به نقل از پروفسور استفان هاوکیگ در کتاب (استفان هاوکینگ-داستان زندگی و کار او) ، نوشته کیتی فرگوسن مثالی ساده و شیوا بدین مضموم بیان شده است که حتما تا بدین لحظه همه ی شما تجربه یک اتاق بی نظم و نامرتب را داشته اید. اگر شما روزی اقدام به مرتب کردن اتاق خود بکنید، شاید از لحاظ ظاهری اتاق شما مرتب شده باشد و یا به اصطلاح، طبق تعریف تاریخ مدارانه، شما موجب کاهش آنتروپی موجود در اتاق خود شده باشید، اما از دیدگاه هاوکینگ چنین نیست. زیرا، شما برای مرتب کردن اتاق خود از انرژی بسیار زیادی سود جسته اید که میزان مصرف این انرژی در مقابل مرتب شدن اتاق شما به اندازه ایی زیاد است که در حقیقت شما آنتروپی موجود در جهان را افزایش داده اید.



همان گونه که از مثال های فوق بر می آید، شما برای یک مثال از دو تعریف می توانید استفاده کنید که هر دو تعریف، کاملا مفهومی متضاد را می رسانند. حال کدام یک از این دو درست است؟ آیا شما با مرتب کردن اتاق خود موجب کاهش بی نظمی موجود می شوید؟ و یا بالعکس موجب افزایش بی نظمی می شوید؟ اگر گمان می کنید که با مرتب کردن اتاق موجب کاهش بی نظمی شده اید، بنابراین شما تعریف تاریخ مدارانه زمان که یک تعریف کاملا تجربی از آنتروپی موجود در طبیعت است را پذیرفته اید و یا بالعکس شما با نگاهی عمیق و ژرف اندیشانه گمان می کنید که موجب افزایش آنتروپی موجود گشته اید که این تعریف را می توان تعریفی نظری از آنتروپی موجود در طبیعت دانست.



اما آیا استفان هاوکینگ، این مثال را تنها برای مطلع کردن من و شما از افزایش آنتروپی یا بی نظمی در هنگام مرتب کردن اتاق بیان میکند؟ مسلما جواب منفی است، بلکه هاوکینگ با این مثال خواستار بیان یک اصل بود. اصلی بدین مضموم: شکار اجسام موجود در طبیعت توسط یک سیاهچاله، موجب افزایش آنتروپی یا بی نظمی می گردد.

+ نوشته شده در جمعه پنجم مرداد 1386ساعت 20:33 توسط نوید کرمی

این کپی ای بدون ویرایش بود از وبلاگ نوید کریمی

 

[trustme]

پاسخ : زمان ترمودینامیکی

.....
روش ترموديناميكي: اين روش را براي نخستين بار فيزيكداناني مانند كلوين و سلسيوس كه به مفهوم دما و تبادلات گرمايي علاقمند بودند، بنيان نهادند. اما شكل پخته و امروزين آن را در آثار انديشمنداني مانند بولتزمان مي بينيم.

تعريف ترموديناميكي زمان، بر الگوهايي از رفتار مبتني است كه در سيستمهاي ساده ديده مي شود. بخش مهمي از سيستمهايي كه در پيرامون ما وجود دارند، نظامهايي ساده هستند كه از شمار زيادي از عناصر به نسبت ساده تشكيل يافته اند. عناصري كه رفتارشان تقريبا تصادفي به نظر مي رسد، اما برآيند رفتارهاي سطح خردشان بر مبناي قواعدي كلان پيش بيني پذير است. بررسي تحولات انرژيايي اين سيستمها، ستون فقرات علم ترموديناميك را تشكيل مي دهد. كل ساختمانِ علم ترموديناميك، بنايي است كه بر پايه ي چند شاه ستونِ اصلي تكيه كرده است. اين ستونها، قوانين ترموديناميك خوانده مي شوند. قوانين ياد شده، از نظر منطقي بسيار ساده و بديهي مي نمايند. مثلا قانون صفرم ترموديناميك چنين مي گويد كه اگر دو سيستمِ آ و ب از نظر حرارتي با هم در تعادل باشند، و دو سيستم ب و پ هم چنين وضعيتي داشته باشند، آنگاه دو سيستم آ و پ هم با هم در تعادل گرمايي خواهند بود. چنان كه مي بينيد، اين در واقع بياني حرارتي از اصل منطقي اين هماني است.

دومين قانون ترموديناميك، چنين مي گويد كه سيستمهاي باز به مرور زمان به سوي بي نظمي (آنتروپي) ميل مي كنند. اين بدان معناست كه متغيري ثابت و عام به نام زمان بر رفتار چنين سيستمهايي حاكم است. با يك مثال ساده مي توان رابطه ي زمان و آنتروپي را نشان داد فرض كنيد در يك اتاق، شيشه اي عطر داشته باشيم و درِ آن را گشوده باشيم. در چنين وضعيتي تراكم مولكولهاي عطر در يك نقطه ي خاص از اتاق -درون شيشه- نشانگر وجود شكلي از نظم است. اتاقي كه در آن مولكولهاي عطر در كنار هم و مولكولهاي هوا در كنار هم قرار گرفته اند، اتاقي منظم است و محتواي اطلاعاتي اش از اتاقي كه مولكولهاي ياد شده به طور نامنظم و درهم برهم قرار گرفته باشند، بيشتر است. قانون دوم ترموديناميك به ما مي گويد كه سيستمي باز -مانند شيشه ي عطرِ داراي درِ گشوده- در گذر زمان از حالت منظم اوليه به سوي وضعيت نامنظم دومي پيش خواهد رفت. آنچه كه در اين ميان افزايش مي يابد، بي نظمي اتاق است كه در ترموديناميك با عنوان آنتروپي شناخته مي شود.

اینم یکی دیگه بود ... فکر کنم کفایت کنه، نه ؟

 

[ISO9002]

پاسخ : زمان ترمودینامیکی

قانون اول و دوم ترمو یه چیز دیگه بودا !!!
ولی توضیحت در مورد آنتروپی کامل و درسته. در حقیقت عمده فرایند های خودبه خودی با افزایش آنتروپی همراهند. پس آنروپی جهان عموما رو به افزایش است. اما بهتره این طور تعریف کنیم که جهان به سمتی میرود که تمام انرژی ها به گرما و تمام مواد هم به انرژی گرمایی تبدیل شود. و این ماکزیمم بینظمی است. میشه اینطور ترجمه کرد که کیهان قطعا رو به گرم شدن داره و گرما از لحاظ میکروسکوپیک موجب افزایش جنب و جوش ذرات و بینظمی میشود.

 

[abby]

پاسخ : زمان ترمودینامیکی

دوستان عزیز واقعا سپاسگذارم تقریبا فهمیدم ولی اون سوال دومی باهاش جواب داده نمیشه
یه سوال دیگه نوشته بود تو کتاب که "اگر سامانهای بر محور زمان پیش رود قانون دوم ترمودینامیک صادق است و اگر جهتی معکوس برای ان فرض شود اعتبار این قانون از بین میرود"
خوب الان این یعنی چی؟
قانون دو ترمودینامیک چه ربطی به محور زمان داره؟

 

[ISO9002]

پاسخ : زمان ترمودینامیکی

دوستان عزیز واقعا سپاسگذارم تقریبا فهمیدم ولی اون سوال دومی باهاش جواب داده نمیشه
یه سوال دیگه نوشته بود تو کتاب که "اگر سامانهای بر محور زمان پیش رود قانون دوم ترمودینامیک صادق است و اگر جهتی معکوس برای ان فرض شود اعتبار این قانون از بین میرود"
خوب الان این یعنی چی؟
قانون دو ترمودینامیک چه ربطی به محور زمان داره؟

گیر دادیا!! چندمی تو؟؟ خب اینا همه مال هالیدیه!
قانون دوم ترمو میگه هیچ موقع امکان نداره که بدون انجام کار بشه گرما رو از محیط سردتر به محیط گرم تر برد. این البته بیان یخجالی هست.
یعنی همواره در کیهان گرما به طور خودبه خود از جسم گرم تر به چسم سردتر میره. به این مورد تو ترمو گسترش گرما هم میگن. یعنی اینکه گرما از تعداد معینی ذره پر جنب و جوش به ذرات کم جنب و جوش تر انتقال پیدا میکنه طوری که نهایتا درسته که از جنب و جوش ذرات اولیه که داغ بودند کم میشه ولی تعداد ذرات بیشتری به جنب و جوش افتادند فرض کن سه تا دونه توپ بالا و پایین میرن وقتی اینا به ده توپ دیگه بخورن درسته که از انرژی خودشون کم میشه اما تعداد توپایی که بالا و پایین میپرن میشه سیزده تا و این یعنی گسترش بینظمی در کیهان. این مورد به طور خودبه خودی در جهت زمان در کیهان اتفاق میفته. ولی اگر عکس جهت زمان رو در نظر بگیریم اون وقت قانون دوم ترمو نقض میشه. یعنی گرما از جسم سرد هم میتونه به طور خودبه خود به جسم گرم تر بره. به این تو علم ترمو میگن تمرکز گرما در کیهان. یعنی اگر همینطور ادامه بدیم گرما از اجسام سردتر به جسم های گرم تر میرن و مدام از بی نظمی کیهان کم میشه تا جایی که همه انرژی ها برمیگرده میره توی یه جسم و یک نقطه و این همون نقطه بیگ بنگ (انفجار آغازین جهان) میشه.

می تونم مثال فیلم رو برات بزنم مثلا فرض کن اگه یه توپ رو روی هوا رها کنی خودبه خود میاد پایین. ولی اگه فیلمو برگردونی (یعنی زمانو) توپ میره بالا.

خب بود؟ متوجه شدی؟

 

[trustme]

پاسخ : زمان ترمودینامیکی

من اون تعاریف رو که آوردم، اولیش از وبلاگ بود، دومیش از مقالات هوپا ... از سرچ توی گوگل و توی صفحه اول نتایج پیدا کردم ...
* قانون دوم ترمودینامیک به بیان یخچالی این بود که بدون کار نمی شه گرما رو منتقل کرد ... یادم میاد دبیرمون خیلی روی این «به بیان فلان» تاکید می کرد ... فکر کنم این دوتا قانون دومی که ما می دونیم یکی هستن دیگه
لطفا تفسیر کنیم این مطالب رو ... چون کپی پیستش که فایده ای نداره ...

برداشت شما از این تعاریف و اینا چیه ؟!
اینطوری بهتر می تونیم بفهمیم چی به چیه ...

 

[ISO9002]

پاسخ : زمان ترمودینامیکی

ببین درست نوشته بود. من اولش یه لحظه تعریف قانون دوم اومد توی ذهنم. وگرنه نتیجه قانون دوم همونی میشه که تو نوشته بودی. اشکال از من نیست. اشکال از این قانون دومه که به هزار تا موضوع ربط پیدا میکنه.

 

[abby]

پاسخ : زمان ترمودینامیکی

اولا که از قدیم گفتن ندانستن عیب نیست نپرسیدن عیبه
بعدش هم چه ربطی داره من چندمم؟
در کل سپاسگذارم دارم میفهمم

 

[ISO9002]

پاسخ : زمان ترمودینامیکی

اولا که از قدیم گفتن ندانستن عیب نیست نپرسیدن عیبه
بعدش هم چه ربطی داره من چندمم؟
در کل سپاسگذارم دارم میفهمم

خیلی خیلی عذر میخوام اگه سوء تفاهم پیش اومد. منظورم از چندمی این بود که اگر مقطع تحصیلی راهنمایی هستی یا اوایل دبیرستانی هنوز برای این بحثها زوده و ممکنه که سخت باشه و برای این موارد بهتره کتابهای فیزیک و شیمی 3 رو بخونی. منظورم اصلا اون چیزی نبود که شما فکر کردی.

 

[FAEZEH.K]

پاسخ : زمان ترمودینامیکی

abby،چرت نگو یه همچین جیزی نداریم.

 

[abby]

پاسخ : زمان ترمودینامیکی

عزیزم دقیقا چی رو نداریم ؟
اگه منظورت همین جمله(ندانستن عیب نیست نپرسیدن عیبه ) که باید بگم عزیزم شما نشنیدی