Entropy

Ma'anar Entropy

A tattaunawar da ta gabata, mun yi nazarin wasu takamaiman bayanai na dokar thermodynamics ta biyu. Ya kamata a lura cewa waɗannan takamaiman bayanai za su iya bayyana wasu hanyoyin da ba za a iya canzawa ba ne kawai. Bayanin Clausius kawai yana bayyana canja wurin zafi da alaƙarsa da ƙa'idar aiki ta firiji. Kalaman Kelvin da Planck sun shafi ƙa'idar aiki ta firiji. injin zafiAinihin haka, waɗannan maganganun guda biyu suna da alaƙa da canja wurin zafi. Akwai wasu hanyoyi da yawa da ba za a iya warware su ba waɗanda ba za a iya bayyana su ta amfani da waɗannan maganganun guda biyu ba.

Takamaiman bayanin dokar thermodynamics ta biyu ba zai iya bayyana dukkan hanyoyin da ba za a iya canzawa ba, don haka muna buƙatar ƙarin bayani gaba ɗaya. Ana sa ran wannan bayanin gaba ɗaya zai bayyana duk hanyoyin da ba za a iya canzawa ba da ke faruwa a sararin samaniya. Bayanin gaba ɗaya na dokar thermodynamics ta biyu an tsara shi ne kawai a tsakiyar ƙarni na sha tara, ta hanyar adadi da ake kira entropy (S). Ana iya ɗaukar Entropy a matsayin ma'aunin rashin tsari. Clausius ya fara gabatar da adadin entropy kuma ya samo asali ne daga zagayowar Carnot (injin zafi cikakke). A cewar Clausius, girman canjin entropy da tsarin ke fuskanta, lokacin da tsarin ya sami ƙarin zafi (Q) a yanayin zafi mai ɗorewa, ana bayyana shi ta hanyar lissafi:

Entropy adadi ne da ke bayyana yanayin ƙaramin tsarin, don haka ba za a iya auna shi kai tsaye ba. Muna bincika canjin entropy ne kawai. Kamar canjin makamashi a cikin tsarin. Dokar farko ta thermodynamics.

Misali tambaya ta 1:

Adadin iskar gas a cikin akwati yana fuskantar faɗaɗawar adiabatic. Menene canjin entropy na iskar?

Tattaunawa

A lokacin aikin adiabatic, babu wani abu da zai iya faruwa zafi wanda ke shiga ko barin tsarin (gas). Domin Q = 0 sannan ΔS = 0. Entropy na tsarin yana nan daram. Yaya batun matsi na adiabatic? A zahiri iri ɗaya ne. A lokacin matsi na adiabatic, babu zafi da ke shiga ko fita daga tsarin (Q = 0). Saboda haka, entropy na tsarin yana nan daram.

Misali tambaya ta 2:

Injin Carnot yana karɓar zafi 2000 J a 500 K, yana aiki kuma yana ƙin wani adadin zafi a 350 K. Kayyade adadin zafi da aka ƙi da kuma jimlar canjin entropy a cikin injin a lokacin zagaye ɗaya.

Tattaunawa

Idan tsarin ya karɓi zafi, Q yana nuna positive, idan tsarin ya fitar da zafi, Q yana nuna negative. Tsarin wannan yanayin injin Carnot ne.

A lokacin zagaye ɗaya, injin Carnot yana yin matakai biyu na isothermal mai juyawa (faɗaɗawar isothermal + matsawa ta isothermal) da kuma matakai biyu na adiabatic mai juyawa (faɗaɗawar adiabatic da matsawa ta adiabatic). A lokacin faɗaɗawa da matsawa ta adiabatic, babu zafi da ke shiga ko fita daga tsarin (Q = 0). Tunda Q = 0, canjin entropy yayin tsarin adiabatic = 0.

A lokacin faɗaɗawar zafi ta isothermal, injin yana shan zafi 2000 J (Q) a zafin jiki (T) na 500 K. Saboda injin yana shan zafi, Q yana da kyau. Canjin entropy na injin yayin faɗaɗa zafi ta isothermal shine:

A lokacin matsewar isothermal, injin yana ƙin zafi 1400 J (Q) a zafin jiki (T) na 350 K. Saboda injin yana ƙin zafi, Q yana da alama mara kyau. Canjin entropy na injin yayin matsewar isothermal shine:

Jimlar canjin entropy = 4 J/K - 4 J/K = 0

Misali tambaya ta 3:

Injin zafi yana karɓar Joules 600 na zafi (Q) a zafin jiki na 300 ^oC, yin aiki da kuma sakin wani adadin zafi a zafin jiki na 100 ^oC. Ƙayyade adadin zafi da aka ƙi da kuma jimlar canjin entropy a cikin injin a lokacin zagaye ɗaya…

Tattaunawa

T_H = 300 K

Q_H = 600 J

T_L = 100 K

Q_L = ?

A lokacin zagaye ɗaya, injin Carnot yana yin matakai biyu na isothermal mai juyawa (faɗaɗawar isothermal + matsawa ta isothermal) da kuma matakai biyu na adiabatic mai juyawa (faɗaɗawar adiabatic da matsawa ta adiabatic). A lokacin faɗaɗawa da matsawa ta adiabatic, babu zafi da ke shiga ko fita daga tsarin (Q = 0). Tunda Q = 0, canjin entropy yayin tsarin adiabatic = 0.

A lokacin faɗaɗawar zafi ta isothermal, injin yana shan zafi 600 J (Q) a zafin jiki (T) na 300 K. Saboda injin yana shan zafi, Q yana da kyau. Canjin entropy na injin yayin faɗaɗa zafi ta isothermal shine:

A lokacin matsewar isothermal, injin yana ƙin zafi 200 J (Q) a zafin jiki (T) na 100 K. Saboda injin yana ƙin zafi, Q yana da alama mara kyau. Canjin entropy na injin yayin matsewar isothermal shine:

Jimlar canjin entropy = 2 J/K - 2 J/K = 0

Daga misalin tambaya ta lamba 2 da misali tambaya ta lamba 3, ya bayyana cewa jimlar entropy na canzawa don tsari mai juyawa = 0. A wata ma'anar, a cikin tsari mai juyawa, jimlar entropy koyaushe yana nan akai-akai.

Misali tambaya ta 4:

Kubewar kankara mai nauyin kilogiram 2 tana da zafin jiki na 0 ^oC. Ana sanya ƙananan kankara a cikin akwati sannan a busar da su a rana. Saboda suna samun ƙarin zafi daga iska da rana, kankara tana narkewa. A tantance canjin entropy na kankara. (Zafin haɗuwar ruwa = 3,34 x 10⁵ J/Kg)

Tattaunawa

Nauyin kankara = 2 kg

Zafin kankara = 0 ^oC + 273 = 273 K

Zafin haɗa ruwa = 3,34 x 10 5 J/Kg

Zafin da ake buƙata don narke kilogiram 2 na kankara zuwa ruwa:

Q = mL

Q = (2 kg)(3,34 x 10⁵ J/Kg)

Q = 6,68 x 10⁵ J

Q = 668 x 10³ J

A lokacin narkewar ƙanƙara (kankara zuwa ruwa), zafin jiki yana nan daram. Saboda zafin yana nan daram, ana ƙididdige canjin entropy na ƙanƙara.

Misali tambaya ta 5:

Gilashin ruwa a zafin jiki na 26 ^oC a gauraya da gilashin ruwa a zafin jiki na 22 ^oC. Idan nauyin ruwa a cikin gilashin ya kai kilogiram 2, a tantance canjin entropy na ruwan. A ɗauka cewa an haɗa ruwan zafi da ruwan sanyi a cikin akwati mai rufewa da aka rufe sosai. Canja wurin zafi tsari ne da ba za a iya juyawa ba.

Tattaunawa

Takamaiman zafin ruwa (c) = 4180 J/Kg C^o

Nauyin ruwa = 2 Kg (nauyin ruwa iri ɗaya).

Domin nauyin ruwan iri ɗaya ne, zafin ƙarshe na cakuda = 24 ^oC (26 ^oC + 22 ^oC / 2 = 48 ^oC / 2 = 24 ^oC).

Adadin zafi da ruwan zafi ke fitarwa idan zafinsa ya ragu daga digiri 26 ^oC - 24 ^oC:

Q = mc ΔT = (2 kg)(4180 J/kg C)^o)(26 ^oC - 24 ^oC) = (2 Kg)(4180 J/kg C)^o)(2 ^oC) = 16720 J

Adadin zafi da ruwan sanyi ke sha idan zafinsa ya ƙaru daga 22 oC – 24 oC:

Q = mc ΔT = (2 kg)(4180 J/kg C)^o)(24 ^oC - 22 ^oC) = (2 kg)(4180 J/kg C)^o)(2 ^oC) = 16720 J

Jimlar canjin entropy = Canjin entropy na ruwan zafi + canjin entropy na ruwan sanyi

Matsakaicin zafin ruwan zafi = (26) ^oC + 24 ^oC) / 2 = 50 ^oC / 2 = 25 ^oC ‐‐‐ 25 + 273 = 298 K

Matsakaicin zafin ruwan sanyi = (22) ^oC + 24 ^oC) / 2 = 46 ^oC / 2 = 23 ^oC ‐‐‐ 23 + 273 = 296 K

Ruwan zafi yana fitar da zafi, don haka Q yana fitar da zafi. Akasin haka, ruwan sanyi yana shan zafi, don haka Q yana da kyau. Ku tuna da yarjejeniyar alamar Q (dokar thermodynamics ta farko).

Δ S Jimilla = Δ S ruwan zafi + Δ S ruwan sanyi

Δ S Jimlar = - 56,107 J/K + 56,486 J/K

Δ S Jimilla = 0,379 J/K

Jimlar entropy yana ƙaruwa da 0,379 J/K

Duk da cewa entropy na wasu sassan tsarin yana raguwa (‐56,107 J/K), entropy na wasu sassan tsarin yana ƙaruwa da adadi mai yawa (+ 56,486 J/K) don haka jimlar entropy koyaushe yana ƙaruwa (+ 0,379 J/K).

Ƙara yawan entropy a cikin tsari mara canzawa ba wai kawai ya shafi canja wurin zafi tsakanin cakuda ruwan zafi da ruwan sanyi da muka yi nazari a sama ba, har ma ya shafi duk shari'o'in da masana kimiyya suka yi nazari a kansu. Entropy gaba ɗaya koyaushe yana nan daram idan tsarin zai iya juyawa. Idan tsarin ba zai iya juyawa ba, entropy gaba ɗaya koyaushe yana ƙaruwa.

A takaice dai, dukkan hanyoyin halitta a rayuwarmu ta yau da kullum ba za su iya canzawa ba, don haka cikakken entropy yana ƙaruwa ba makawa. An taƙaita wannan gaskiyar a cikin layi mai zuwa:

A cikin tsari mara canzawa, jimlar entropy na tsarin da kewaye koyaushe yana ƙaruwa.

Wannan jumla mai rubutu a kan rubutu kalma ce ta gaba ɗaya ta dokar thermodynamics ta biyu. Dokar thermodynamics ta biyu ta ɗan bambanta da sauran dokokin kimiyyar lissafi. Yawanci, ana bayyana dokokin kimiyyar lissafi a matsayin daidaito (misali, dokokin Newton) ko kuma a matsayin dokokin kiyayewa (misali, dokar kiyaye makamashi).

Entropy ma'auni ne na rashin tsari

Ana iya ɗaukar Entropy a matsayin ma'aunin rashin tsari. Dangane da bayanin gabaɗaya na dokar thermodynamics ta biyu, rashin tsari yana ƙaruwa a cikin hanyoyin da ba za a iya canzawa ba. A wata ma'anar, kowace tsari da ba za a iya canzawa yana haifar da yanayin rashin tsari. Ma'anar rashin tsari a nan na iya zama ba a fayyace ba, don haka za a yi bayani ta amfani da misalan hanyoyin da ba za a iya canzawa ba waɗanda ke faruwa a rayuwar yau da kullun.

Yana da mahimmanci a lura cewa manufar entropy da farko an danganta ta ne kawai da hanyoyin da ba za a iya canzawa ba waɗanda suka haɗa da canje-canje a siffar makamashi da canja wurin makamashi. Bayan an sake ta daga tushenta kuma ta faɗi cikin 'yanci har sai ta faɗi ƙasa, mangwaro ba ya taɓa zamewa sama. Littafin da muke turawa sannan mu tsaya baya taɓa komawa gare mu. Waɗannan wasu misalai ne na hanyoyin da ba za a iya canzawa ba waɗanda suka shafi canje-canje a siffar makamashi da canja wurin makamashi daga abu ɗaya zuwa wani. Waɗannan hanyoyin suna faruwa ne kawai a hanya ɗaya, amma ba a akasin haka ba. Mangwaro ba ya zamewa sama da kansa saboda makamashin ciki ya koma makamashin motsiLittafin bai taɓa zamewa zuwa gare mu ba saboda zafin da gogayya ke haifarwa yana canzawa zuwa makamashin motsi.

Tsarin da ba za a iya jurewa ba da ke faruwa a sararin samaniya ba wai kawai yana da alaƙa da canje-canje a cikin siffofin makamashi da canja wurin makamashi ba. Bayan an haife mu, muna girma zuwa jarirai, yara, matasa, manya, sannan mu tsufa mu ruɓe kuma mu mutu a ƙarshe 😉 Shin kun taɓa ganin tsoho ya zama jariri? Ba… Wayar salula da muke amfani da ita tana zama mara daɗi da lalacewa akan lokaci… Sabuwar mota da ta kasance mai santsi da ƙarfi tana raguwa da rauni bayan kun yi amfani da ita na tsawon shekaru kaɗan. Shin kun taɓa ganin tsohuwar mota ta sake zama sabuwa ba zato ba tsammani? Ko wayar salula da kuka fi so tana yin laushi da kyau kowace rana? Ba… Bayan an yi amfani da ita, wayar salula tana yin duhu da lalacewa. Motoci iri ɗaya ne… Waɗannan wasu misalai ne na hanyoyin da ba za a iya jurewa ba waɗanda ba su da alaƙa da canje-canje a cikin siffofin makamashi da canja wurin makamashi…. Yanzu, bayan fahimtar cewa duk hanyoyin halitta da ke faruwa a sararin samaniya ba za a iya jurewa ba, manufar entropy ta zama faɗaɗa. Tattaunawar ba wai kawai ta shafi hanyoyin thermodynamic ba ne amma kuma ta haɗa da wasu hanyoyin da ba za a iya jurewa ba a cikin sararin samaniya.

Yanzu bari mu tattauna wasu matakai marasa juyawa da ke faruwa a rayuwar yau da kullum. Da farko, bari mu yi la'akari da wani tsari mai sauƙi wanda ba za a iya juyawa ba. Wannan gabatarwa ce kawai, don haka za ku fahimci manufar entropy da alaƙarta da hanyoyin da ba za a iya juyawa ba.

Misali, a ce kana da wasu duwatsu masu launin ja da shuɗi. An sanya duwatsun a cikin akwati. An shirya duwatsun shuɗi a ƙasa, yayin da duwatsun ja an shirya su da kyau a sama (hoton hagu). Tsarin duwatsun ku a cikin akwati yana da tsari sosai… Ƙasan duka shuɗi ne, saman kuma ja ne.

Na gaba, sai ka girgiza ko ka girgiza akwatin sama da ƙasa. Saboda an motsa akwatin sama da ƙasa, tsarin duwatsun, wanda da farko yake canzawa akai-akai, ya sake zama ba daidai ba (hoton da ke ƙasa). Ana haɗa duwatsun ja da shuɗi 😉 Da zarar ka girgiza shi, tsarin duwatsun zai zama ba daidai ba… Shin zai yiwu bayan an girgiza shi, tsarin duwatsun ya zama ba daidai ba kamar da? Ba zai yiwu ba… Don Allah ka tabbatar da hakan idan ba ka yarda da shi ba. Ba zai yiwu duwatsun su zama ba daidai ba kamar da… Wannan misali ne na tsari mara canzawa. Bayan fuskantar tsari mara canzawa, tsarin duwatsun, wanda da farko yake canzawa akai-akai, ya zama ba daidai ba. Tsarin duwatsun ya canza zuwa ba daidai ba…

Haka abin yake faruwa a wasu hanyoyin da ba za a iya canzawa ba. Idan muka taɓa abu mai zafi da abu mai sanyi, zafi zai gudana ta atomatik daga abu mai zafi zuwa abu mai sanyi… Zafi yana tsayawa bayan abubuwa biyu da suka taɓa su sun kai yanayin zafi ɗaya. Wannan tsari ba zai iya canzawa ba… To, da farko muna da tsari guda biyu na kwayoyin halitta, wato kwayoyin halitta waɗanda ke da babban ƙarfin motsi (ƙwayoyin da suka samar da abu mai zafi) da ƙwayoyin halitta waɗanda ke da ƙaramin ƙarfin motsi (ƙwayoyin da suka samar da abu mai sanyi). Bayan abu mai zafi da abu mai sanyi sun isa yanayin zafi ɗaya (ƙwayoyin suna da matsakaicin kuzarin motsi iri ɗaya), ba za mu iya bambance tsari guda biyu na kwayoyin halitta ba. Tsarin kwayoyin halitta waɗanda da farko suke canzawa akai-akai don zama marasa tsari. Kamar tsarin marmara da ke sama… Bayan abubuwa biyu sun kai yanayin zafi iri ɗaya, tsarin kwayoyin halitta na yau da kullun yana canzawa zuwa rashin tsari (rashin daidaituwa yana ƙaruwa saboda canja wurin zafi mara canzawa).

Bugu da ƙari, kwararar zafi daga abu mai zafi zuwa abu mai sanyi za a iya ɗauka a matsayin kwararar zafi daga yanki mai zafi zuwa yanki mai ƙarancin zafi a cikin injin zafi. Guduwar zafi daga yanki mai zafi zuwa yanki mai ƙarancin zafi yana bawa injin zafi damar yin aiki. Injin zafi ba zai iya yin aiki ba tare da kwararar zafi ba. Don haka, za mu iya kafa alaƙa tsakanin girman matsalar da ikon yin aiki. Bayan isa yanayin zafi iri ɗaya, babu sauran kwararar zafi daga abu mai zafi zuwa abu mai sanyi (cutar tana ƙaruwa). Tunda rashin kwararar zafi yana hana injin zafi yin aiki, za mu iya cewa tsarin da ba zai iya yin aiki yana da matsala mai yawa, yayin da tsarin da zai iya yin aiki yana da matsala mai ƙarancin…

Daga waɗannan sakamakon, za mu iya yanke shawara game da alaƙar da ke tsakanin nau'ikan makamashi da ma'aunin rashin tsari. Ainihin, nau'in makamashin da za a iya amfani da shi don yin aiki shine makamashin yuwuwa. Ana iya amfani da makamashin yuwuwa na ruwa don motsa turbine. Ana iya amfani da makamashin yuwuwa na sinadarai a cikin mai don motsa abin hawa. Ana iya amfani da makamashin yuwuwa na sinadarai a jikinmu don yin aiki, tafiya, karatu… Ana iya amfani da makamashin yuwuwa na mangwaro don gyara magudanar ruwa a rufin gida 😉 Saboda ana iya amfani da nau'ikan makamashi masu amfani don yin aiki, za mu iya cewa nau'ikan makamashi masu amfani sun fi tsari, yayin da nau'ikan makamashi marasa amfani ba su da tsari. Siffofin makamashi marasa amfani sune makamashin ciki da zafi… Bayan buga ƙasa, mangwaro ba ya sake zamewa sama saboda makamashin ciki yana canzawa zuwa makamashin motsi…

Bayan mun tura littafin, littafin yana motsawa. Kasancewar gogayya yana sa littafin ya daina motsi… A wannan yanayin, kuzarin motsi na littafin ya canza zuwa zafi (zafi yana tasowa ne saboda gogayya). A zahiri, littafin da har yanzu bai zame mana baya ba saboda zafi ya canza zuwa makamashin motsi… Waɗannan misalai biyu sun nuna cewa zafi nau'i biyu ne na makamashi marasa amfani. Ba za a iya amfani da nau'ikan makamashi marasa amfani don yin aiki ba. Don haka, za mu iya cewa zafi da makamashin ciki suna da rashin daidaituwa sosai…

Ainihin, tsarin canza yanayin kuzari, daga nau'in makamashi mai amfani zuwa nau'in makamashi mara amfani koyaushe yana ƙara rikicewa… A cikin lafazin harshe, entropy koyaushe yana ƙaruwa yayin aiwatar da canza yanayin kuzari… Domin entropy koyaushe yana ƙaruwa da shuɗewa, duk nau'ikan makamashi masu amfani za su canza zuwa siffofi marasa amfani. Za a adana kuzari koyaushe yayin aiwatar da canza yanayin kuzari, amma nau'in makamashi wanda yake cikin tsari kuma ana iya amfani da shi don yin aiki yana canzawa zuwa tsari mara tsari kuma ba za a iya amfani da shi don yin aiki ba…

Entropy da ƙididdiga

A baya, mun tattauna cewa entropy ma'auni ne na rashin tsari. Kowace tsari da ba za a iya canzawa ba a zahiri yana haifar da yanayin rashin tsari mai girma. Wannan ra'ayin na iya zama kamar ba a fahimta ba kuma ba a fayyace shi ba. Don fahimtar manufar entropy sosai, za mu iya amfani da hanyar kididdiga. Ludwig Boltzmann (1844–1906) ne ya fara amfani da fahimtar manufar entropy ta amfani da hanyar kididdiga.

A farkon wannan labarin, an bayyana cewa entropy adadi ne da ke bayyana yanayin ƙananan halittu na tsarin. Ana iya sanin adadin da ke bayyana yanayin ƙananan halittu kai tsaye, amma adadin da ke bayyana yanayin ƙananan halittu ba za su iya ba. Don fahimtar yanayin ƙananan halittu, za mu iya bincika alaƙar da ke tsakanin yanayin ƙananan halittu da yanayin ƙananan halittu.

Shin kuna da tsabar rupiah ɗari? Tsabar rupiah ɗari tana da ɓangarori biyu: gefe ɗaya yana nuna tsuntsun Garuda ɗaya kuma yana nuna kalmar rupiah ɗari. Misali, idan kuna da tsabar rupiah ɗari huɗu… idan kun jefar da dukkan tsabar rupiah ɗari huɗu a ƙasa, za a sami sakamako daban-daban guda biyar a cikin jifa ɗaya:

Da farko, dukkan hotunan tsuntsun Garuda sun bayyana (hotuna 4);

Na biyu, hotuna 3 na tsuntsun Garuda sun bayyana, rubutu 1 na rupiah ɗari (hotuna 3, rubutu 1);

Na uku, hotuna 2 na tsuntsun Garuda sun bayyana, kalmomi 2 rupiah ɗari (hotuna 2, kalmomi 2);

Na huɗu, hoton tsuntsun Garuda 1 ya bayyana, kalmomi 3 rupiah ɗari sun bayyana (hoto 1, kalmomi 3);

Na biyar, kalmomin rupiah ɗari sun bayyana (kalmomi 4)…

Muna kiran waɗannan hotuna ko rubuce-rubuce guda biyar masu yiwuwa a matsayin macroscopic states (macro = babba). Akasin haka, idan muka wakilci tsabar kuɗi huɗu a matsayin hotuna ko rubuce-rubuce, muna faɗin ƙananan yanayi (micro = ƙarami).

A jifa ɗaya, akwai yanayi 16 masu yuwuwar ƙananan bayanai (Kowane tsabar kuɗi yana da dama biyu. Tsabar kuɗi huɗu suna da dama 16 = 2 x 2 x 2 = 2 4 = 16). Babban yuwuwar shine hotuna 2 da rubuce-rubuce 2 sun bayyana (Akwai yanayi 6 masu yuwuwar ƙananan bayanai daga cikin jimillar yanayi 16 masu ƙananan bayanai - 6/16 x 100% = 37,5%). A gefe guda kuma, mafi ƙarancin yuwuwar shine hotuna 4 ko rubuce-rubuce 4 sun bayyana (Kowannensu yana da yanayin ƙananan bayanai 1 - 1/16 x 100% = 6,25%). Abin da muke tattaunawa a nan shine dama ko yuwuwar kawai... Idan muka jefa tsabar kuɗi sau 16, ba tabbas bane cewa hotuna 2 da rubuce-rubuce 2 za su bayyana sau 6. Amma idan muka jefa tsabar kuɗi sau dubbai, yuwuwar hotuna 2 da rubuce-rubuce 2 sun bayyana zai iya kusantowa 37,5%.

Ya fi kyau a tabbatar da hakan... Don Allah a jefa tsabar kuɗi rupiah ɗari huɗu sau 100 (sau 1000 idan za ku iya 😉). A rubuta bayanan da aka samu a jefa ɗaya... Bayan a jefa tsabar kuɗi sau 100, za ku ga cewa hotuna 2 da rubuce-rubuce 2 sun fi bayyana. Da yawan adadin jefa, yuwuwar samun hotuna 2 da rubuce-rubuce 2 ya kusan kashi 37,5% na jimlar adadin jefa.

A da, mun duba tsabar kuɗi guda 4 ne kawai. Idan muka ƙara adadin tsabar kuɗi to adadin ƙananan yanayin yana ƙaruwa. Misali, muna da tsabar kuɗi guda 100… A cikin jifa ɗaya, akwai ƙananan yanayin 2 100 = 1,27 x 10 30 masu yuwuwar ƙananan yanayi… Babban yuwuwar shine hotuna 50 da rubuce-rubuce 50 za su bayyana (Akwai ƙananan yanayi 1,01 x 10 29 masu yuwuwar ƙananan yanayi daga cikin jimlar ƙananan yanayi 1,27 x 10 30). Akasin haka, ƙaramin yuwuwar shine hotuna 100 ko rubuce-rubuce 100 za su bayyana (Kowannensu yana da ƙananan yanayi 1 kawai daga cikin jimlar ƙananan yanayi 1,27 x 10 30). Ƙarami sosai kuma kusan ba zai yiwu ba… Idan muna da tsabar kuɗi 1000, yuwuwar hotuna 1000 ko rubuce-rubuce 1000 ba shakka ya fi ƙanƙanta kuma ba zai yiwu ba.

Domin danganta wannan da manufar entropy, za mu iya ɗauka cewa duk hotunan ko duk rubutun suna cikin tsari mai tsari, yayin da rabin hotunan da rabin rubutun suna cikin tsari mara tsari. Yayin da yawan tsabar kuɗi ke ƙaruwa, haka nan yuwuwar ko damar samun tsari mai tsari (duk hotunan ko duk rubutun) ke raguwa, kuma ya zama kusan ba zai yiwu ba. Akasin haka, tsari mara tsari (rabi hotunan da rabin rubutun) yana da yuwuwar ko dama mafi girma. Daga wannan sakamakon, da alama rashin daidaito yana da alaƙa da yuwuwar. Yanayin da ya fi yiwuwa shine yanayin da ba daidai ba, yayin da yanayin da ba daidai ba shine yanayin da ba daidai ba.

Babban bayanin dokar thermodynamics ta biyu, wadda muka tattauna a baya, ya nuna cewa entropy, ko rashin tsari, koyaushe yana ƙaruwa a cikin kowace hanya mai canzawa. Wannan bayanin dokar thermodynamics ta biyu za a iya fahimtarsa ​​a matsayin bayanin yiwuwa. Wannan yana nufin cewa kowace tsari da ke faruwa a sararin samaniya ita ce wacce take da mafi girman yuwuwar ko dama. Dokar thermodynamics ta biyu ba ta hana raguwar entropy a cikin kowace hanya mai canzawa ba, amma yuwuwar tana da ƙanƙanta, kusan ba za a iya yi ba. Akasin haka, ƙaruwar entropy yana da mafi girman yuwuwar. Adadin pennies da muka bincika a baya shine 100 kawai… a zahiri, akwai 6,02 x 10²³ Kwayoyin halitta… wannan adadi ne mai yawa. Yanayin ƙananan halittu na wannan adadi ba shakka suna da yawa sosai, don haka kowane tsari yana da ƙaramin dama, kusan ba zai yiwu ba,…

Idan muka jefar da gilashi a ƙasa, gutsuttsuran gilashin da aka watsa a ƙasa za su iya taruwa su samar da cikakken gilashi kamar da. Amma damar faruwar hakan ƙarami ce har ba zai yiwu ba… lokacin da gilashin yake nan ba tare da matsala ba, matsayin ƙwayoyin ya fi tsari. Lokacin da gilashin ya faɗi har sai ya karye har gutsuttsuran gilashin suka watse a ƙasa, matsayin ƙwayoyin ya zama ba daidai ba. Damar komawa zuwa matsayi mai tsari ƙarami ne har sai an yi tsammanin ƙwayoyin gilashin za su sake taruwa ba zai yiwu ba. Idan muka taɓa abu mai zafi da abu mai sanyi, zafi zai gudana da kansa daga abu mai zafi zuwa abu mai sanyi… abubuwa masu zafi suna da ƙwayoyin da ke motsawa ba zato ba tsammani da sauri, a gefe guda kuma motsin ƙwayoyin da ke samar da abubuwa masu sanyi ba shi da sauri sosai. Damar waɗannan ƙwayoyin da ke motsawa da sauri su haɗu da juna ko su haɗu da abu mai sanyi ya fi damar ƙwayoyin da ke motsawa a hankali… duk wanda yake sauri yana samunsa 😉 zafi zai iya motsawa daga abu mai sanyi zuwa abu mai zafi, amma damar faruwar hakan ya fi ƙanƙanta.

Marmara masu launin shuɗi da ja a cikin misalin da ke sama na iya komawa ga tsarinsu na asali, na yau da kullun. Amma damar komawa ga tsarin da aka tsara ya fi ƙanƙanta. Tsarin da ba shi da tsari yana da babbar dama. Haka nan, faɗaɗa kyauta da iskar gas ke fuskanta a cikin akwati mai rufewa. Akwatin yana da ɗakuna biyu, inda aka raba ɗakunan biyu ta hanyar shinge. Da farko, iskar tana cikin ɗakin hagu. Lokacin da aka cire shingen, ƙwayoyin iskar gas za su yi tururuwa zuwa ɗakin dama. Ɗakin dama babu komai, yayin da ɗakin hagu yana ɗauke da ƙwayoyin da ke motsawa bazuwar. Lokacin da aka cire shingen, ƙwayoyin suna da babban damar shiga ɗakin da babu komai. Bayan ƙwayoyin sun cika dukkan girman akwati wanda ke da ɗakuna biyu, shin zai yiwu dukkan ƙwayoyin su sake cika ɗakin hagu? Yana yiwuwa, amma yuwuwar yana da ƙanƙanta sosai. A cikin mole ɗaya kaɗai, akwai 6,02 x 10²³ ƙwayoyin halitta… yuwuwar cewa dukkan ƙwayoyin suna cikin sararin hagu shine 1 cikin miliyan. Ɗaya cikin miliyan ƙaramin abu ne kuma kusan ba zai yiwu ba…

Ka'ida ta biyu ta thermodynamics ta gaya mana cewa kowace tsari da ke faruwa a sararin samaniya ita ce mafi yuwuwar tsari. Alkiblar da tsari a cikin yanayi ke tafiya (zuwa ga babban entropy) ana ƙaddara ta hanyar kwatsam ko yuwuwar… cuta tana da yuwuwar faruwa mafi girma kuma saboda haka tana da yuwuwar faruwa…

Entropy = kibiyar lokaci

Ana kuma kiran Entropy kibiyar lokaci domin yana gaya mana alkiblar da lokaci ke wucewa. Alkiblar kowace tsari ta halitta ita ce zuwa ga rashin tsari. Idan muka lura akasin haka, wato, rashin tsari da kanta ke juyawa zuwa tsari, za mu iya cewa lamarin ya koma baya. Idan muka ga gutsuttsuran gilashin da aka warwatse a ƙasa suna taruwa kuma suna sake samar da cikakken gilashi, za mu iya cewa lamarin ya koma baya. Wannan ba ya faruwa a rayuwarmu ta yau da kullun, kuma idan ya faru, zai karya dokar thermodynamics ta biyu. A wannan yanayin, lokaci ba ya komawa baya kuma rashin tsari ba ya canzawa ta atomatik zuwa tsari. Abin da ya fi yiwuwa kuma mai dorewa a rayuwarmu shine cewa tsari koyaushe yana komawa ga rashin tsari; lokaci koyaushe yana tafiya gaba, ba baya ba. Idan tsoho ya koma jariri, za mu ɗauki wannan abin da ba shi da kyau kuma ya saba wa dokar thermodynamics ta biyu.