Демон Максвелла

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Демон Максвелла — гипотетическое разумное существо ростом c молекулу. Выдумано Джеймсом Максвеллом с целью проиллюстрировать Второе начало термодинамики.

Содержание

1 Второе начало термодинамики
2 Суть парадокса
3 В художественной литературе
4 Внешние ссылки

[править] Второе начало термодинамики

Одним из следствий второго начала термодинамики является невозможность передачи тепла от тела с меньшей температурой телу с большей температурой без совершения работы.

[править] Суть парадокса

Мысленный эксперимент состоит в следующем: предположим, сосуд с газом разделен непроницаемой перегородкой на две части: правую и левую. В перегородке отверстие с устройством (так называемый демон Максвелла), которое позволяет пролетать быстрым (горячим) молекулам газа только из левой части сосуда в правую, а медленным (холодным) молекулам — только из правой части сосуда в левую. Тогда, через большой промежуток времени, горячие молекулы окажутся в правом сосуде, а холодные — в левом.

Таким образом, получается, что демон Максвелла позволяет нагреть правую часть сосуда и охладить левую без дополнительного подвода энергии к системе. Энтропия для системы, состоящей из правой и левой части сосуда, в начальном состоянии больше, чем в конечном, что противоречит термодинамическому принципу неубывания энтропии в замкнутых системах (см. второму началу термодинамики)

Парадокс разрешается, если рассмотреть замкнутую систему, включающую в себя демон Максвелла и сосуд. Для функционирования демона Максвелла необходима передача ему энергии от стороннего источника. За счет этой энергии и производится разделение горячих и холодных молекул в сосуде, то есть переход в состояние с меньшей энтропией.

[править] В художественной литературе

В повести «Понедельник начинается в субботу» братьев Стругацких демоны Максвелла приспособлены администрацией НИИЧАВО открывать и закрывать входные двери института.