Proč vzrůstá entropie vesmíru?

Odpovědět:

Entropie vesmíru vzrůstá, protože energie nikdy samovolně neprochází nahoru.

Vysvětlení:

Energie vždy proudí dolů, což způsobuje zvýšení entropie.

Entropie je šíření energie a energie má tendenci se šířit co nejvíce.

Spouští spontánně z horké (tj. Vysoce energetické) oblasti do studené (méně energetické) oblasti.

Výsledkem je, že energie se rovnoměrně rozloží v obou regionech a teplota obou oblastí se stává stejná.

Totéž se děje v mnohem větším měřítku. Slunce a každá jiná hvězda vyzařují energii do vesmíru.

Nemohou to však dělat navždy. Nakonec se hvězdy ochladí a teplo se rozloží natolik, že nebudou existovat teplejší objekty a chladnější objekty.

Všechno bude stejná velmi nízká teplota.

Jakmile je vše na stejné teplotě, není důvod, aby něco změnilo, co dělá.

Vesmír bude úplně stékat a entropie vesmíru bude tak vysoká, jak se kdy dostane.

Pokud o tom chcete matematicky uvažovat, zvažte celkovou energii # q # který se přenáší z horké oblasti při teplotě # T_1 # do studené oblasti při teplotě # T_2 #.

Entropie # S_1 # horké oblasti je definována jako

# S_1 = q / T_1 #

Entropie # S_2 # studené oblasti je

# S_2 = q / T_2 #

Během přenosu energie je proto změna entropie

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

Od té doby # T_2 <T_1, 1 / T_2> 1 / T_1 #, a # ΔS # je pozitivní.

Celková entropie systému se zvyšuje.

Protože energie nikdy neprochází spontánně v opačném směru, celková entropie vesmíru se neustále zvyšuje.

Jak vypadá rozsáhlá struktura vesmíru? Vysvětlete, proč si myslíme, že tato struktura odráží hustotní vzorce raného vesmíru.

To je brilantní otázka, ale odpověď není jednoduchá (chápu některé z ní!) V podstatě astronomové si myslí, že struktura vesmíru v největší míře se podobá pěně (podivné, eh?) Zdá se, že existují vlákna a listy galaxií ve 3D, které obklopují obrovské dutiny. Důkazy pro to pocházejí z experimentů a teoretických výpočtů, které se zdají být mimořádně dobré. Podívejte se na tyto dvě, první je simulace, druhá je mapa: převzato z: http://www.astronomynotes.com/galaxy/s

Proč vzrůstá tlak plynu při zvyšování teploty?

Tlak je vytvářen počtem kolizí, ke kterým dochází mezi molekulami a povrchem nádoby. Pokud se zvýší teplota v nádobě, dojde k rychlejšímu pohybu molekul. Jak se molekuly pohybují rychleji, počet kolizí, ke kterým dojde, se zvýší. Zvýšením počtu kolizí se tím zvýší tlak v nádobě.

Proč vzrůstá vzdálenost mezi Zemí a Měsícem? Kolik roste vzdálenost ročně?

Přílivové síly působící na Zemi způsobují, že měsíc ztrácí svou energii. laserový reflektor byl založen astronauty Apollo na měsíčním povrchu a vzdálenost Země Měsíc byla sledována po dobu několika let .. Ukázalo se, že Měsíc se vzdaluje 4 centimetry za rok.