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ネゲントロピー


逆遷移のエントロピーは、ネゲントロピーによって生成されます。エントロピーの生成は、熱力学の第 2 規則によると正の値です。エントロピー (ネゲントロピー) の有益な作成は、直接変換と逆変換によって生成されるエントロピーの差です。

ネゲントロピーはエントロピーの反対です。物事がより組織化されていることを暗示しています。ランダム性またはカオスのアンチテーゼは「秩序」であり、組織、構造、および機能を指します。太陽系などの恒星系はネゲントロピーの一例です。

ネゲントロピーは、システムの有益なエントロピー生成に対する制約であり、すべてのプロセスが克服できるわけではありません。分岐点でのクラスター化プロセスの方向は、有用なエントロピー生成とネゲントロピー生成の間の関係によって決定されます。

ネゲントロピーの決定

オブジェクトが負のエントロピーを持っているかどうかは、一瞬見ただけではわかりません。負のエントロピーを計算するには、アイテムをそれ自体またはそれより前または後の期間の何かと比較する必要があります。

世界の自然な状態は、無秩序で無秩序になることを忘れないでください。もし世界が閉鎖されたシステムに閉じ込められ、反応に影響を与えることができなかった場合、このスタンスでは、すべての反応がより無秩序な方向に移動すると仮定しましょう.

では、これが通常の状態である場合、反応はどのようにしてネゲントロピーに終わるのでしょうか?負のエントロピーを伴う反応を達成するには、何らかのエネルギー源を使用する必要があります。

ネゲントロピーは凝集力の体系的な同等物ですが、エントロピーは反発力の同義語であり、熱力学的起源です.

熱力学の第二法則では、エントロピーは閉じた系で自然に増加する量として定義されています。その結果、Negentropy の原則は、時間または空間に制約があるか、この条件下でのみ開放系に適用できます。

自由エンタルピーと統計的負性は、密接に関連しています。ウィラード・ギブスは 1873 年に自由エネルギーの概念を説明するために図を描き、それを「自由エンタルピー」と呼んだ。 Gibbs によると、エントロピーの容量は、システムを説明するために使用できます。これは、内部エネルギーに影響を与えたり、システムの体積を拡大したりせずに上げることができるエントロピーの量です。言い換えれば、特定の仮定の下で実現可能な最高のエントロピーと実際のエントロピーとの差です。これは、Negentropy の統計的および情報理論的概念と同一です。

それは次のように表されます:

J =Smax− S =−φ =−kB ln(Z)

J はネゲントロピーです。

S はエントロピーです。

ϕ は Massieu ポテンシャルです。

kB はボルツマン定数です。

Z はパーティション関数です。

エントロピーによると、すべての構造化された形態の物質は、組織化されていない形態の物質よりも多くのエネルギーを必要とします。これらの秩序ある存在が継続的にエネルギーを吸収していない限り、秩序と元のエネルギーを失います。たとえば、植物は成長するためにエネルギー (水と日光) を必要とします。彼らがそれを奪われると、彼らは悪化し始めます。同様に、新しい建造物や設備を維持するためにエネルギーを使用しない限り、崩壊してしまいます。システムは時間の経過とともにエネルギーを失い、効率が低下し、病気、病気、そして最終的には死に至る可能性があります。ネゲントロピーは、この自然な傾向に対抗するための重要な要素です。

ネゲントロピーの原因

エントロピーは、システムのカオスの程度の尺度です。エントロピーがゼロに近づくと、すべてがまとまりにくくなります。混沌を減らしたいと思うものは何でも、エネルギーを消費しなければなりません。熱力学第 2 法則によれば、宇宙全体はまだ正のエントロピーを持っています。

エントロピーは、私たちの生活のすべての側面を包含するため、基本的な概念パラダイムです。どんなに頑張っても、どこかで失敗するから仕方がない。エントロピーを知ることで、宇宙に対する私たちの見方が大きく変わります。

無秩序または乱数エントロピー S は、状態の関数です。無秩序の増加は、エントロピーの正 (+) の増加によって示されます。宇宙はエントロピーの増加を見ているようです。宇宙のエントロピーは、ランダムな遷移ごとに増加します。

ネゲントロピーをもたらすエントロピーの負の変化の例

高エントロピーから低エントロピーへのシフトは、液体が凍結プロセスによって固体に変わるときに発生します。液体粒子は固体粒子よりもまとまりがなく、これが原因です。システムのランダム性が低下すると、エントロピーの変化は負になります。

凝縮フェーズ中の体積と温度の低下により、システムは秩序の低い状態から秩序の高い状態に移行します。その結果、システムのエントロピーが減少します。

原子数の少ない単純な化合物は、原子数の多い複雑な分子よりもエントロピー値が小さいため、一酸化炭素 CO は二酸化炭素 CO2 よりもエントロピーがほとんどありません。一方、より硬い物質は、同じ種類のより柔らかい物質よりも低いエントロピー値を持っています.

結論

実際、ネゲントロピーはエントロピーに起因する誤解です。ネゲントロピーは、流入するエントロピーよりも流出するエントロピーの方が多いためにシステムがエントロピーを失うときに発生します。別の媒体を介した高温から低温へのエネルギーの通過は、熱力学の例であり、エントロピーは熱を温度で割った値に等しくなります。つまり、吸収されるよりも多くのエントロピーが放出されるため、移動媒体のエントロピーが全体的に失われます。一方、エントロピーの総量は増加します。



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