Физика > Живые системы и эволюция
Изучите процесс эволюции и живые системы в условиях энтропии Вселенной: определение, значение увеличения и уменьшения энтропии, формула, влияние на Землю.
Энтропия одной части Вселенной будет падать, если общее изменение энтропии возрастет.
Задача обучения
- Вывести условия для уменьшения энтропии в части пространства.
Основные пункты
- Живые организмы развивались, чтобы стать максимально структурированными, и уступают по энтропии тем формам, из которых появились.
- Возможно, при увеличении общей энтропии Вселенной, система уменьшит свои показатели:
- ΔStot = ΔSsys + ΔSenv > 0.
- Нашу планету можно воспринимать как тепловой двигатель, функционирующий между горячим резервуаром (Солнце) и холодным (темное пространство).
Термин
- Энтропия – мера распределения равномерной энергии в системе.
Некоторые люди не совсем верно интерпретируют второй закон и полагают, что эволюция нарушает его. Мы знаем, что все началось с простейших организмов, которые развивались и становились сложнее. Это иллюстрация уменьшения энтропии земной биосферы. Дело в том, что организмы стремились стать высокоструктурированными и сейчас уступают по энтропии тем формам, из которых появились. Однако есть возможность, что при общем росте энтропии Вселенной в системе она уменьшится: ΔStot = ΔSsys + ΔSenv > 0.
Получается, что ΔSsys может быть отрицательным, если ΔSenv – положительный и превосходит по величине.
Как системе удается уменьшить энтропию? Для этого нужна транспортировка энергии. Представьте, что вы добыли руду, трансформировали в сталь и построили мост. По сути вы выполнили работу, которая снизила показатель энтропии в конкретной системе. Также и солнечная энергия уменьшает энтропию земных локальных систем, то есть ΔSsys – отрицательна. Но общая вселенская энтропия растет, а ΔSenv – положительный. Выходит, что нет нарушения второго закона, а ΔStot > 0.
Всякий раз, когда растения сберегают определенную часть солнечной энергии в виде химической или воздушный поток помогает лететь птице, планета становится тепловым двигателем. То есть, Земля расположена между раскаленным резервуаром (Солнце) и холодным (темное пространство). Последнее приводит к локальным сокращениям энтропии, так как использует часть теплопередачи от Солнца. Небольшой объем хранится в структурированных земных системах, что уменьшает сокращение.
Земная энтропия может уменьшится благодаря тому, что планета сберегает определенную часть солнечной теплопередачи. Общий показатель энтропии сильно растет, а Земля приближается к более структурированной форме с живыми организмами и энергетическими запасами
Раздел Физика |
|||||
Введение | |||||
Первый закон термодинамики | |||||
Второй закон термодинамики | |||||
Энтропия | |||||
Третий закон термодинамики |