Entropiya Maddeyê
Di nîqaşa berê de, me çend daxuyaniyên taybetî yên qanûna duyemîn a termodînamîkê lêkolîn kirin. Divê were zanîn ku ev daxuyaniyên taybetî tenê dikarin hin pêvajoyên nevegerbar rave bikin. Daxuyaniya Clausius tenê veguhestina germê û têkiliya wê bi prensîba xebatê ya sarincan re rave dike. Daxuyaniyên Kelvin û Planck bi prensîba xebatê ya motorên germê ve girêdayî ne . Di bingeh de, ev her du daxuyanî bi veguhestina germê ve girêdayî ne. Gelek pêvajoyên din ên nevegerbar hene ku bi karanîna van her du daxuyaniyan nayên ravekirin.
Daxuyaniya taybetî ya qanûna duyemîn a termodînamîkê nikare hemû pêvajoyên nevegerbar rave bike, ji ber vê yekê em hewceyê daxuyaniyek giştîtir in. Tê payîn ku ev daxuyaniya giştî hemû pêvajoyên nevegerbar ên ku di gerdûnê de diqewimin rave bike. Daxuyaniya giştî ya qanûna duyemîn a termodînamîkê tenê di nîvê sedsala nozdehan de, bi rêya mîqdarek bi navê entropî (S) hate formulekirin. Entropî dikare wekî pîvanek bêserûberiyê were hesibandin. Mîqdara entropiyê cara yekem ji hêla Clausius ve hate destnîşan kirin û ji çerxa Carnot (motorek germê ya bêkêmasî) hate wergirtin. Li gorî Clausius, mezinahiya guherîna entropiyê ya ku ji hêla pergalek ve tê jiyîn, dema ku pergal germahiya zêde (Q) di germahiyek sabît de werdigire, bi hevkêşeyê tê îfade kirin:
Entropî mîqdarek e ku rewşa mîkroskopîk a sîstemekê vedibêje û ji ber vê yekê rasterast nayê pîvandin. Em tenê guherîna entropiyê lêkolîn dikin. Ew dişibihe guherîna enerjiyê di qanûna yekem a termodînamîkê de.
Nimûneya pirsa 1:
Mîqdarek gaz di konteynirekê de ber bi berfirehbûna adîabatîk ve diçe. Guherîna entropiya gazê çi ye?
Nîqaş
Di dema pêvajoyek adîabatîk de, germahî nakeve nav sîstemê (gazê) û dernakeve. Ji ber ku Q = 0, ΔS = 0. Entropiya sîstemê sabît dimîne. Li ser zexta adîabatîk çi ye? Bi eslê xwe eynî ye. Di dema zexta adîabatîk de, germahî nakeve nav sîstemê û dernakeve (Q = 0). Ji ber vê yekê, entropiya sîstemê sabît e.
Nimûneya pirsa 2:
Motoreke Carnot di 500 K de 2000 J germê werdigire, kar dike û di 350 K de mîqdareke diyarkirî ya germê vedide. Mîqdara germê ya vedayî û guherîna tevahî ya entropiyê di motorê de di yek çerxê de diyar bike.
Nîqaş
Eger sîstem germê bistîne, Q pozîtîf e, eger sîstem germê berde, Q neyînî ye. Sîstema vê rewşê motorek Carnot e.
Di yek çerxê de, motorek Carnot du pêvajoyên îzotermîk ên berevajîkirî (berfirehbûna îzotermîk + zexta îzotermîk) û du pêvajoyên adîabatîk ên berevajîkirî (berfirehbûna adîabatîk û zexta adîabatîk) derbas dike. Di dema pêvajoyên berfirehbûn û zexta adîabatîk de, germahî nakeve nav pergalê an jî dernakeve (Q = 0). Ji ber ku Q = 0 e, guherîna entropiyê di dema pêvajoya adîabatîk de = 0.
Di dema berfirehbûna îzotermîk de, motor di germahiyek (T) ya 500 K de 2000 J germê (Q) dikişîne. Ji ber ku motor germê dikişîne, Q pozîtîf e. Guherîna entropiya motorê di dema berfirehbûna îzotermîk de ev e:
Di dema zexta îzotermîk de, motor di germahiyek (T) 350 K de 1400 J germê (Q) red dike. Ji ber ku motor germê red dike, Q nîşanek neyînî heye. Guherîna entropiya motorê di dema zexta îzotermîk de ev e:
Guherîna tevahî ya entropiyê = 4 J/K - 4 J/K = 0
Nimûneya pirsa 3:
Motoreke germê di germahiya 300 ° C de 600 Joule germê (Q) werdigire, kar dike û di germahiya 100 ° C de mîqdareke diyarkirî ya germê vedide . Mîqdara germê ya vedayî û guherîna tevahî ya entropiyê di motorê de di dema yek çerxê de diyar bike...
Nîqaş
T H = 300 K
Q H = 600 J
TL = 100 K
Q L = ?
Di yek çerxê de, motorek Carnot du pêvajoyên îzotermîk ên berevajîkirî (berfirehbûna îzotermîk + zexta îzotermîk) û du pêvajoyên adîabatîk ên berevajîkirî (berfirehbûna adîabatîk û zexta adîabatîk) derbas dike. Di dema pêvajoyên berfirehbûn û zexta adîabatîk de, germahî nakeve nav pergalê an jî dernakeve (Q = 0). Ji ber ku Q = 0 e, guherîna entropiyê di dema pêvajoya adîabatîk de = 0.
Di dema berfirehbûna îzotermîk de, motor di germahiyek (T) ya 300 K de 600 J germê (Q) dikişîne. Ji ber ku motor germê dikişîne, Q pozîtîf e. Guherîna entropiya motorê di dema berfirehbûna îzotermîk de ev e:
Di dema zexta îzotermîk de, motor di germahiyek (T) 100 K de 200 J germê (Q) red dike. Ji ber ku motor germê red dike, Q nîşanek neyînî heye. Guherîna entropiya motorê di dema zexta îzotermîk de ev e:
Guherîna tevahî ya entropiyê = 2 J/K - 2 J/K = 0
Ji mînaka pirsa hejmar 2 û mînaka pirsa hejmar 3, xuya dike ku guherîna entropiya tevahî ji bo pêvajoyek berevajî = 0 e. Bi gotineke din, di pêvajoyek berevajî de, entropiya tevahî her gav sabît e.
Nimûneya pirsa 4:
Germahiya kûbeke qeşayê ya 2 kg 0 ° C ye. Kûba qeşayê têxin konteynirekê û li ber tîrêjên rojê rûnin. Ji ber germahiya zêde ya hewa û rojê, qeşa dihele. Guherîna entropiya qeşayê diyar bikin. (Germahiya helandina avê = 3,34 x 105 J /Kg)
Nîqaş
Giraniya qeşayê = 2 kg
Germahiya qeşayê = 0 o C + 273 = 273 K
Germahiya helandina avê = 3,34 x 105 J/Kg
Germahiya pêwîst ji bo helandina 2 kg qeşayê bo nav avê:
Q = mL
Q = (2 kg)(3,34 x 105 J /Kg)
Q = 6,68 x 105 J
Q = 668 x 105 J
Di dema pêvajoya helandinê de (ji qeşayê ber bi avê), germahî sabît e. Ji ber ku germahî sabît e, guherîna entropiya qeşayê tê hesabkirin.
Nimûneya pirsa 5:
Qedehek av di germahiya 26 ° C de bi qedehek av di germahiya 22 ° C de tê tevlihevkirin. Ger giraniya avê di qedehê de = 2 kg be, guherîna entropiya avê diyar bikin. Bifikirin ku ava germ û ava sar di konteynirek girtî û baş-îzolekirî de têne tevlihevkirin. Veguhestina germê pêvajoyek bêveger e.
Nîqaş
Germahiya taybet a avê (c) = 4180 J/Kg C₂o
Giraniya avê = 2 Kg (heman giraniya avê).
Ji ber ku giraniya avê yek e, germahiya dawî ya tevlihevê = 24 o C ye (26 o C + 22 o C / 2 = 48 o C / 2 = 24 o C).
Mîqdara germahiya ku ji hêla ava germ ve tê berdan dema ku germahiya wê ji 26 ° C heta 24 ° C dadikeve:
Q = mc Δ T = (2 kg)(4180 J/kg C o )(26 o C – 24 o C) = (2 Kg)(4180 J/kg C o )(2 o C) = 16720 J
Mîqdara germahiya ku ji hêla ava sar ve tê mijandin dema ku germahiya wê ji 22°C heta 24°C zêde dibe:
Q = mc Δ T = (2 kg)(4180 J/kg C o )(24 o C – 22 o C) = (2 kg)(4180 J/kg C o )(2 o C) = 16720 J
Guherîna tevahî ya entropiyê = Guherîna entropiya ava germ + Guherîna entropiya ava sar
Germahiya navînî ya ava germ = (26 ° C + 24 ° C) / 2 = 50 ° C / 2 = 25 ° C ‐‐‐‐ 25 + 273 = 298 K
Germahiya navînî ya ava sar = (22 ° C + 24 ° C) / 2 = 46 ° C / 2 = 23 ° C ‐‐‐‐ 23 + 273 = 296 K
Ava germ germê berdide, ji ber vê yekê Q neyînî ye. Berevajî vê, ava sar germê dikişîne, ji ber vê yekê Q erênî ye. Peymana nîşana Q (qanûna yekem a termodînamîkê) bi bîr bînin.
ΔS Tevahî = ΔS ava germ + ΔS ava sar
Δ S Bi tevahî = ‐ 56,107 J/K + 56,486 J/K
ΔS Tevahî = 0,379 J/K
Entropiya giştî bi 0,379 J/K zêde dibe
Her çend entropiya hin beşên sîstemê kêm bibe jî (‐56,107 J/K), entropiya hin beşên sîstemê bi mîqdarek mezintir (+ 56,486 J/K) zêde dibe, ji ber vê yekê entropiya giştî her gav zêde dibe (+ 0,379 J/K).
Zêdebûna entropiya giştî di pêvajoyeke bêveger de ne tenê ji bo veguhestina germê di navbera tevliheviya ava germ û sar de ku me li jor analîz kir derbas dibe, lê di heman demê de ji bo hemî rewşên ku ji hêla zanyaran ve hatine lêkolîn kirin jî derbas dibe. Entropiya giştî her gav sabît dimîne ger pêvajo bêveger be. Ger pêvajo bêveger be, entropiya giştî her gav zêde dibe.
Di bingeh de, hemû pêvajoyên xwezayî yên di jiyana me ya rojane de bêveger nînin, ji ber vê yekê entropiya giştî bê guman zêde dibe. Ev rastî di rêza jêrîn de tê kurtkirin:
Di pêvajoyeke bêveger de, entropiya giştî ya sîstem û derdorê her tim zêde dibe.
Ev hevoka îtalîkkirî daxuyaniyek giştî ya qanûna duyemîn a termodînamîkê ye. Qanûna duyemîn a termodînamîkê hinekî ji qanûnên din ên fîzîkê cuda ye. Bi gelemperî, qanûnên fîzîkî wekî hevkêşeyan (mînak, qanûnên Newton) an jî wekî qanûnên parastinê (mînak, qanûna parastina enerjiyê) têne îfade kirin.
Entropî pîvanek bêserûberiyê ye
Entropî dikare wekî pîvanek bêserûberiyê were hesibandin. Li gorî daxuyaniya giştî ya qanûna duyemîn a termodînamîkê, bêserûberî di pêvajoyên bêveger de meyla zêdebûnê dike. Bi gotineke din, her pêvajoyek bêveger bi bingehîn dibe sedema rewşek bêserûberiyê. Dibe ku wateya bêserûberiyê li vir nezelal be, ji ber vê yekê ew ê bi karanîna mînakên pêvajoyên bêveger ên ku di jiyana rojane de diqewimin were ravekirin.
Girîng e ku were zanîn ku têgeha entropiyê di destpêkê de tenê bi pêvajoyên neguhêrbar ve girêdayî bû ku guhertinên di forma enerjiyê û veguhestina enerjiyê de hene. Piştî ku ji qurmê xwe tê berdan û bi azadî dikeve heta ku li erdê dikeve, mango qet ber bi jor ve naçe. Pirtûkek ku em dixin û dûv re radiweste qet ber bi me ve naçe. Ev çend mînakên pêvajoyên neguhêrbar in ku bi guhertinên di forma enerjiyê û veguhestina enerjiyê ji tiştekî bo tiştekî din ve girêdayî ne. Ev pêvajo tenê di yek alî de çêdibin, lê qet di aliyê berevajî de çênabin. Mango qet bi serê xwe ber bi jor ve naçe ji ber ku enerjiya wê ya hundurîn vediguhere enerjiya kînetîk . Pirtûkek qet ber bi me ve naçe ji ber ku germahiya ku ji ber xişandinê çêdibe vediguhere enerjiya kînetîk.
Pêvajoyên neveger ên ku di gerdûnê de diqewimin ne tenê bi guhertinên di formên enerjiyê û veguhastina enerjiyê de ve girêdayî ne. Piştî jidayikbûnê, em dibin pitik, zarok, ciwan, mezin, paşê pîr dibin û dimirin û di dawiyê de dimirin 😉 Ma we qet dîtiye ku mirovekî pîr dibe pitik? Qet nebe… Telefona desta ya ku em bikar tînin bi demê re bêronî û zirar dibe… Otomobîleke nû ku di destpêkê de nerm û bihêz bû piştî ku hûn çend salan bikar tînin kêmtir nerm û qels dibe. Ma we qet dîtiye ku otomobîleke kevin ji nişkê ve dîsa nû dibe? An jî telefona desta ya bijare her roj nermtir û çêtir dibe? Qet nebe… Piştî ku tê bikar anîn, telefona desta bêronî û zirar dibe. Otomobîl eynî ne… Ev çend mînakên pêvajoyên neveger in ku ti têkiliya wan bi guhertinên di formên enerjiyê û veguhastina enerjiyê re tune…. Niha, piştî ku em fêm dikin ku hemî pêvajoyên xwezayî yên ku di gerdûnê de diqewimin neveger in, têgeha entropiyê berfirehtir dibe. Nîqaş ne tenê pêvajoyên termodînamîk vedihewîne lê di heman demê de gelek pêvajoyên din ên neveger ên di gerdûnê de jî vedihewîne.
Niha em li ser hin pêvajoyên bêveger ên ku di jiyana rojane de diqewimin nîqaş bikin. Pêşî, em pêvajoyek hêsan a bêveger bifikirin. Ev tenê pêşgotinek e, da ku hûn têgeha entropiyê û têkiliya wê bi pêvajoyên bêveger fam bikin.
Bo nimûne, ferz bike ku çend mermerên sor û şîn li cem te hene. Mermer di konteynirekê de hatine danîn. Mermerên şîn li binî bi rêkûpêk hatine rêzkirin, lê yên sor li jor bi rêkûpêk hatine rêzkirin (wêneya çepê). Rêzkirina mermerên te di konteynerê de pir bi rêkûpêk xuya dike… Binî hemû şîn e, jor jî hemû sor e.
Piştre, hûn konteynerê jor û jêr dihejînin an dihejînin. Ji ber ku konteynir jor û jêr tê tevgerandin, rêzkirina gwîzan ku di destpêkê de pir rêkûpêk bû diguhere û dîsa dibe ne rêkûpêk (wêneya rast). Gwîzên sor û şîn bi hev re têne tevlihev kirin 😉 Her ku hûn wê bêtir dihejînin, rêzkirina gwîzan bêtir ne rêkûpêk dibe… Gelo mimkun e ku piştî hejandinê, rêzkirina gwîzan wekî berê rêkûpêk bibe? Ne mumkin e… Ji kerema xwe îspat bikin ger hûn bawer nakin. Ne mumkin e ku gwîz wekî berê rêkûpêk bibin… Ev mînakek pêvajoyek bêveger e. Piştî ku pêvajoyek bêveger derbas bû, rêzkirina gwîzan ku di destpêkê de pir rêkûpêk bû diguhere û dibe ne rêkûpêk. Rêkûpêkî veguheriye ne rêkûpêkiyê…
Ev tişt di pêvajoyên din ên neguhêrbar de jî diqewime. Dema ku em li tiştekî germ û tiştekî sar dixin, germ dê bixweber ji tiştê germ ber bi tiştê sar ve biherike… Germ piştî ku her du tiştên di têkiliyê de digihîjin heman germahiyê diherike raweste. Ev pêvajo neguhêrbar e… Belê, di destpêkê de du rêzkirinên molekulan hene, ango molekulên ku enerjiyeke kînetîk a navînî ya mezin hene (molekulên ku tiştê germ pêk tînin) û molekulên ku enerjiyeke kînetîk a navînî ya piçûk hene (molekulên ku tiştê sar pêk tînin). Piştî ku tiştê germ û tiştê sar digihîjin heman germahiyê (molekul xwedî heman enerjiya kînetîk a navînî ne), em êdî nikarin her du rêzkirinên molekulan ji hev cuda bikin. Rêzkirina molekulan ku di destpêkê de birêkûpêk bû diguhere û dibe nerêkûpêk. Mîna rêzkirina mermerên li jor… Piştî ku her du tişt digihîjin heman germahiyê, rêzkirina birêkûpêk a molekulan diguhere nerêkûpêk (nerêkûpêkbûn ji ber veguhastina germê ya neguhêrbar zêde dibe).
Herwiha, herikîna germê ji tiştekî germ ber bi tiştekî sar ve dikare wekî herikîna germê ji herêmeke germahiya bilind ber bi herêmeke germahiya nizm di motoreke germê de were hesibandin. Herikîna germê ji herêmeke germahiya bilind ber bi herêmeke germahiya nizm ve dihêle ku motoreke germê kar bike. Motoreke germê bêyî herikîna germê nikare kar bike. Bi vî awayî, em dikarin têkiliyek di navbera mezinahiya bêserûberiyê û şiyana pêkanîna kar de saz bikin. Piştî gihîştina heman germahiyê, êdî herikîna germê ji tiştê germ ber bi tiştê sar ve tune (bêserûberî zêde dibe). Ji ber ku nebûna herikîna germê rê li ber motoreke germê digire ku kar bike, em dikarin bibêjin ku pergaleke ku nikare kar bike bêserûberiya bilind heye, lê pergaleke ku dikare kar bike bêserûberiya nizm heye…
Ji van encaman, em dikarin li ser têkiliya di navbera formên enerjiyê û pîvana bêserûberiyê de encam derxin. Di bingeh de, forma enerjiyê ya ku dikare ji bo kirina kar were bikar anîn enerjiya potansiyel e. Enerjiya potansiyel a gravîtasyonê ya avê dikare ji bo tevgera turbînekê were bikar anîn. Enerjiya potansiyel a kîmyewî ya di petrolê de dikare ji bo tevgera wesayîtekê were bikar anîn. Enerjiya potansiyel a kîmyewî ya di laşên me de dikare ji bo kirina kar, rêwîtî, xwendinê were bikar anîn… Enerjiya potansiyel a gravîtasyonê ya mangoyekê dikare ji bo tamîrkirina rijandina li banê xaniyek were bikar anîn 😉 Ji ber ku formên enerjiyê yên bikêr dikarin ji bo kirina kar werin bikar anîn, em dikarin bibêjin ku formên enerjiyê yên bikêr rêkûpêktir in, lê formên enerjiya bêkêr bêserûbertir in. Formên enerjiya bêkêr enerjiya navxweyî û germî ne… Piştî ku dikeve erdê, mango careke din ber bi jor ve nalize ji ber ku enerjiya navxweyî vediguhere enerjiya kînetîk…
Piştî ku em pirtûkê dixin, pirtûk diçe. Hebûna xişandinê dibe sedema rawestandina tevgera pirtûkê… Di vê rewşê de, enerjiya kînetîk a pirtûkê veguheriye germê (germahî ji ber xişandinê çêdibe). Di rastiyê de, pirtûka ku hîn jî heye, ber bi me ve naçe ji ber ku germ veguheriye enerjiya kînetîk… Ev her du mînak nîşan didin ku germahî du formên enerjiyê yên bêkêr in. Formên enerjiyê yên bêkêr nikarin ji bo kirina kar werin bikar anîn. Ji ber vê yekê, em dikarin bibêjin ku germahî û enerjiya navxweyî xwedî bêserûberiyek bilind in…
Bi kurtasî, pêvajoya guhertina şêweyê enerjiyê, ji şêweyekî kêrhatî yê enerjiyê bo şêweyekî bêkêr yê enerjiyê, her tim bêserûberiyê zêde dike… Bi argoyê, entropî her tim di dema guhertina şêweyê enerjiyê de zêde dibe… Ji ber ku entropî her tim bi derbasbûna demê re zêde dibe, hemû şêweyên kêrhatî yên enerjiyê dê bibin şêweyên bêkêr. Enerjî dê her tim di pêvajoya guhertina şêweyê enerjiyê de were parastin, lê şêweyê enerjiyê yê ku rêkûpêk e û dikare ji bo kirina kar were bikar anîn, diguhere şêweyekî ne rêkûpêk û nikare ji bo kirina kar were bikar anîn…
Entropî û îstatîstîk
Berê, me nîqaş kir ku entropî pîvanek bêserûberiyê ye. Her pêvajoyek bêveger bi bingehîn dibe sedema rewşek bêserûberiya bilind. Ev raman dibe ku abstrakt û nezelal xuya bike. Ji bo têgihîştina çêtir a têgeha entropiyê, em dikarin rêbazek îstatîstîkî bikar bînin. Têgihîştina têgeha entropiyê bi karanîna rêbazek îstatîstîkî cara yekem ji hêla Ludwig Boltzmann (1844–1906) ve hate bikar anîn.
Di destpêka vê gotarê de, hate ravekirin ku entropî mîqdarek e ku rewşa mîkroskopîk a sîstemekê vedibêje. Mîqdarên ku rewşên makroskopîk vedibêjin dikarin rasterast werin zanîn, lê mîqdarên ku rewşên mîkroskopîk vedibêjin nikarin. Ji bo fêmkirina rewşa mîkroskopîk, em dikarin têkiliya di navbera rewşên makroskopîk û mîkroskopîk de lêkolîn bikin.
Sê sîd rupiya te heye? Sê sîd rupiya du alî hene: aliyekî teyrê Garuda nîşan dide û aliyê din jî peyva 100 rupiya nîşan dide. Mînakî, heke çar sed rupiyên te hebin… heke tu her çar sed rupiyên bavêjî erdê, di avêtinekê de pênc encamên cûda dê hebin:
Pêşî, hemû wêneyên çûkê Garuda xuya dibin (4 wêne);
Duyem, 3 wêneyên çûkê Garuda xuya dibin, 1 nivîsarek sed rupî (3 wêne, 1 nivîsar);
Sêyem, 2 wêneyên çûkê Garuda xuya dibin, 2 peyv sed rupî (2 wêne, 2 peyv);
Çaremîn, wêneyekî çûkek Garuda xuya dibe, 3 peyvên sed rupî xuya dibin (1 wêne, 3 peyv);
Pêncemîn, peyvên sed rupî (4 peyv) xuya dibin...
Em van pênc wêneyên gengaz an nivîsan wekî rewşên makroskopîk (makro = mezin) bi nav dikin. Berevajî vê, heke em çar pereyan wekî wêne an nivîsan nîşan bidin, em rewşên mîkroskopîk diyar dikin (mîkro = biçûk).
Di yek avêtinê de, 16 rewşên mîkroskopîk ên gengaz hene (Her pereyek du şans hene. Çar pereyek 16 şans hene = 2 x 2 x 2 x 2 = 2 4 = 16). Îhtîmala herî mezin ew e ku 2 wêne û 2 nivîs xuya bibin (Ji tevahî 16 rewşên mîkroskopîk 6 rewşên mîkroskopîk ên gengaz hene - 6/16 x 100% = 37,5%). Ji hêla din ve, îhtîmala herî piçûk ew e ku 4 wêne an 4 nivîs xuya bibin (Her yek xwedî 1 rewşek mîkroskopîk a gengaz e - 1/16 x 100% = 6,25%). Tiştê ku em li vir nîqaş dikin tenê şans an îhtîmal e... Ger em 16 caran pereyan bavêjin, ne diyar e ku 2 wêne û 2 nivîs dê 6 caran xuya bibin. Lê ger em bi hezaran caran pereyan bavêjin, îhtîmala ku 2 wêne û 2 nivîs xuya bibin dikare nêzîkî 37,5% bibe.
Çêtir e ku hûn îspat bikin... Ji kerema xwe çar sed rupî 100 caran bavêjin (eger hûn dikarin 1000 caran 😉). Daneyên ku di yek avêtinê de hatine bidestxistin tomar bikin... Piştî 100 caran avêtina pereyan, hûn ê bibînin ku 2 wêne û 2 nivîs herî zêde xuya dibin. Her ku hejmara avêtinan zêdetir be, îhtîmala bidestxistina 2 wêne û 2 nivîsan nêzîkî 37,5% ji hejmara giştî ya avêtinan dibe.
Berê me tenê li 4 pereyan dinihêrî. Ger em hejmara pereyan zêde bikin, wê demê hejmara rewşên mîkroskopîk zêde dibe. Bo nimûne, 100 pereyên me hene… Di yek avêtinê de, 2 100 = 1,27 x 10 30 rewşên mîkroskopîk ên gengaz hene… Îhtîmala herî mezin ew e ku 50 wêne û 50 nivîs xuya bibin (Ji tevahî 1,27 x 10 30 rewşên mîkroskopîk 1,01 x 10 29 rewşên mîkroskopîk ên gengaz hene). Berevajî vê, îhtîmala herî piçûk ew e ku 100 wêne an 100 nivîs xuya bibin (Her yek ji tevahî 1,27 x 10 30 rewşên mîkroskopîk tenê 1 rewşek mîkroskopîk a gengaz heye). Pir piçûk û hema hema ne gengaz… Ger 1000 pereyên me hebin, bê guman îhtîmala xuya bûna 1000 wêne an 1000 nivîsan hîn piçûktir û her ku diçe ne gengaztir e.
Ji bo ku em vê yekê bi têgeha entropiyê ve girêbidin, em dikarin texmîn bikin ku hemû wêne an hemû nivîs bi rêzek rêkûpêk in, di heman demê de nîvê wêneyan û nîvê nivîsê bi rêzek ne rêkûpêk in. Her ku hejmara pereyan zêde bibe, îhtîmala an şansê bidestxistina rêzek rêkûpêk (hemû wêne an hemû nivîs) ewqas kêm dibe, û hema hema ne gengaz dibe. Berevajî vê, rêzek ne rêkûpêk (nîvê wêneyan û nîvê nivîsê) îhtîmalek an şansek pir mezintir heye. Ji vê encamê, xuya dike ku ne rêkûpêkî bi îhtîmalê ve girêdayî ye. Rewşa herî muhtemel rewşek ne rêkûpêk e, di heman demê de rewşa herî ne gengaz rewşek rêkûpêk e.
Daxuyaniya giştî ya qanûna duyemîn a termodînamîkê, ku me berê nîqaş kir, dibêje ku entropî, an bêserûberî, di her pêvajoyek bêveger de her gav zêde dibe. Ev daxuyaniya qanûna duyemîn a termodînamîkê dikare wekî daxuyaniyek îhtîmalê were fêm kirin. Ev tê vê wateyê ku her pêvajoyek ku di gerdûnê de diqewime, ya ku xwedî îhtîmal an derfeta herî mezin e. Qanûna duyemîn a termodînamîkê kêmbûna entropiyê di her pêvajoyek bêveger de qedexe nake, lê îhtîmal pir piçûk e, heta hema hema ne gengaz e. Berevajî vê, zêdebûna entropiyê îhtîmalek pir mezintir heye. Hejmara peniyên ku me berê nirxandin tenê 100 bû… di rastiyê de, di yek molê de 6,02 x 1023 molekul hene … ev hejmarek pir mezin e. Rewşên mîkroskopîk ên gengaz ên vê hejmarê bê guman pir mezin in, ji ber vê yekê îhtîmala rêzikê pir piçûk e, hema hema ne gengaz e…
Eger em qedehekê bavêjin erdê, perçeyên cam ên li erdê belav bûne dikarin dîsa bicivin û wekî berê qedehek tevahî çêbikin. Lê îhtîmala ku ev çêbibe ewqas piçûk e ku ne gengaz e… dema ku cam hîn sax be, cihê molekulan rêkûpêktir e. Dema ku cam dikeve heta ku bişkê û perçeyên cam li erdê belav bibin, cihê molekulan bêserûber dibe. Îhtîmala vegera cihekî rêkûpêk ewqas piçûk e ku hêvîkirina ku molekulên cam dîsa bicivin ne gengaz e. Ger em dest bidin tiştekî germ û tiştekî sar, germ dê bi xwe ji tiştê germ ber bi tiştê sar ve biherike… tiştên germ molekul hene ku bi rengekî bêserûber û zû diçin, ji hêla din ve tevgera molekulên ku tiştên sar pêk tînin ne pir zû ye. Îhtîmala ku ev molekulên bilez li hev bikevin an jî derbasî tiştê sar bibin ji îhtîmala molekulên ku hêdî hêdî diçin pir mezintir e… her kesê ku bilez be ew digire 😉 germ dikare ji tiştekî sar ber bi tiştekî germ ve biçe, lê îhtîmala ku ev çêbibe pir piçûktir e.
Mermerên şîn û sor ên di wêneyê jorîn de dikarin vegerin rêza xwe ya orîjînal û birêkûpêk. Lê şansê vegera rêzkirinek rêkûpêk pir piçûktir e. Rêzkirinek bêserûber şansek pir mezintir heye. Bi heman awayî, bi berfirehbûna azad a ku gaz di konteynirek girtî de tecrûbe dike. Konteynirek du ode hene, ku her du ode bi astengiyek ji hev veqetandî ne. Di destpêkê de, gaz di odeya çepê de ye. Dema ku astengî were rakirin, molekulên gazê dê kom bibin da ku derbasî odeya rastê bibin. Odeya rast vala ye, lê odeya çepê molekulên ku bi rengek bêserûber diçin dihewîne. Dema ku astengî were rakirin, molekul şansek mezin heye ku derbasî odeya vala bibin. Piştî ku molekul tevahiya qebareya konteynirê ku du ode hene tijî dikin, gelo mimkun e ku hemî molekul dîsa odeya çepê tijî bikin? Mimkun e, lê îhtimal pir piçûk e. Tenê di yek molekê de, 6,02 x 1023 molekul hene ... îhtimala ku hemî molekul di odeya çepê de bin 1 ji mîlyonek îhtimalan e. Yek ji mîlyonek şansek pir piçûk e û hema hema ne gengaz e...
Qanûna duyem a termodînamîkê ji me re dibêje ku her pêvajoyek ku di gerdûnê de diqewime, pêvajoya herî muhtemel e. Asta ku pêvajoyek di xwezayê de pê ve diçe (ber bi entropiya bilindtir) ji hêla şans an îhtimalê ve tê destnîşankirin… bêserûberî îhtimaleke pir mezintir heye ku çêbibe û ji ber vê yekê îhtîmala çêbûna wê zêdetir e…
Entropî = tîra demê
Entropî wekî tîra demê jî tê binavkirin ji ber ku ew rêça derbasbûna demê nîşanî me dide. Rêça her pêvajoyeke xwezayî ber bi bêserûberiyê ve ye. Ger em berevajî vê yekê bibînin, ango bêserûberî bi xwe vediguhere rêkûpêkiyê, em dikarin bibêjin ku bûyer berevajî ye. Ger em perçeyên cam ên belavbûyî li erdê bibînin ku dîsa dicivin û dîsa tevahiya camekê çêdikin, em dikarin bibêjin ku bûyer berevajî ye. Ev di jiyana me ya rojane de qet çênabe, û ger wiha bibûya, dê qanûna duyemîn a termodînamîkê binpê bike. Di vê rewşê de, dem qet paşve naçe û bêserûberî qet bixweber naguhere rêkûpêkiyê. Bûyera herî muhtemel û domdar di jiyana me de ev e ku rêkûpêkî her gav ber bi bêserûberiyê ve diçe; dem her gav ber bi pêş ve diçe, ne paşve. Ger mirovekî pîr bibe pitik, em ê vê yekê wekî anormal û binpêkirina qanûna duyemîn a termodînamîkê bihesibînin.
