ทำไมคุณไม่จำเป็นต้องทำความสะอาดห้อง

บางสิ่งมีความแน่นอนสากล เช่น ความตาย การเก็บภาษี กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์บทความนี้มาจากมุมมองทางฟิสิกส์เป็นหลักเพื่อบอกคุณว่าเหตุใดห้องจึงไม่จำเป็นต้องทำความสะอาด

ในปี ค.ศ. 1824 นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Nicolas Léonard Sadi Carnot ได้เสนอกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์เป็นครั้งแรกเมื่อเขาคิดถึงวิธีการทำงานของเครื่องยนต์ไอน้ำจนถึงทุกวันนี้ กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ยังคงมีอยู่และกลายเป็นข้อเท็จจริงที่ไม่เปลี่ยนรูปไม่ว่าคุณจะพยายามแค่ไหน คุณก็ไม่สามารถกำจัดการควบคุมข้อสรุปที่ไม่สั่นคลอนของมันได้ว่าเอนโทรปีไม่เคยลดลงในระบบที่แยกออกจากกัน

การจัดเรียงโมเลกุลของอากาศมีกี่โมเลกุล

หากคุณได้รับกล่องอากาศเพื่อวัดคุณสมบัติบางอย่าง ปฏิกิริยาแรกของคุณอาจจะเป็นการหยิบไม้บรรทัดและเทอร์โมมิเตอร์ออกมา แล้วบันทึกตัวเลขสำคัญบางอย่างที่ฟังดูเป็นวิทยาศาสตร์ เช่น ปริมาตร อุณหภูมิ หรือความดันท้ายที่สุดแล้ว ตัวเลข เช่น อุณหภูมิ ความดัน และปริมาตรจะให้ข้อมูลทั้งหมดที่คุณสนใจจริงๆ และบอกทุกอย่างเกี่ยวกับอากาศในกล่องด้วยดังนั้นวิธีการจัดเรียงโมเลกุลของอากาศจึงไม่ใช่เรื่องสำคัญโมเลกุลของอากาศในกล่องถูกจัดเรียงในรูปแบบต่างๆ มากมาย ซึ่งทั้งหมดนี้สามารถนำไปสู่ความดัน อุณหภูมิ และปริมาตรที่เท่ากันทุกประการนี่คือบทบาทของเอนโทรปีสิ่งที่ไม่สามารถมองเห็นได้ยังคงนำไปสู่การวัดที่สังเกตได้เหมือนกันทุกประการภายใต้การเรียงสับเปลี่ยนที่แตกต่างกัน และแนวคิดเรื่องเอนโทรปีก็อธิบายจำนวนการเรียงสับเปลี่ยนที่แตกต่างกันอย่างแน่นอน

เอนโทรปีเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป

เหตุใดค่าเอนโทรปีจึงไม่ลดลง?คุณทำความสะอาดพื้นด้วยไม้ถูพื้นหรือเสื่อ คุณทำความสะอาดหน้าต่างด้วยไม้ปัดฝุ่นและน้ำยาทำความสะอาดหน้าต่าง คุณทำความสะอาดมีดด้วยแปรงล้างจาน คุณทำความสะอาดห้องน้ำด้วยแปรงขัดห้องน้ำ และคุณทำความสะอาดเสื้อผ้าด้วยลูกกลิ้งกำจัดขุยและเสื้อผ้าทำความสะอาดไมโครไฟเบอร์หลังจากทั้งหมดนี้ คุณคิดว่าห้องของคุณเริ่มจะเป็นระเบียบมากขึ้นแต่ห้องของคุณจะคงอยู่แบบนั้นได้นานแค่ไหน?หลังจากนั้นไม่นาน คุณจะรู้ว่าความพยายามทั้งหมดของคุณไร้ผล

แต่ทำไมห้องของคุณถึงไม่เป็นระเบียบในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า?นั่นเป็นเพราะว่าตราบใดที่สิ่งหนึ่งที่ในห้องเปลี่ยนไป ทั้งห้องก็ไม่เป็นระเบียบอีกต่อไปคุณจะพบว่าห้องมีแนวโน้มที่จะรกมากกว่าความเป็นระเบียบ เพียงเพราะมีหลายวิธีที่จะทำให้ห้องรกมากเกินไป

เอนโทรปีที่มีความต้องการอย่างมาก

ในทำนองเดียวกัน คุณไม่สามารถหยุดโมเลกุลของอากาศในห้องไม่ให้ตัดสินใจเคลื่อนไปในทิศทางเดียวกันกะทันหัน เบียดเสียดเข้ามุมและทำให้หายใจไม่ออกในสุญญากาศแต่การเคลื่อนที่ของโมเลกุลอากาศถูกควบคุมโดยการชนและการเคลื่อนที่แบบสุ่มจำนวนนับไม่ถ้วน ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่ของโมเลกุลที่ไม่มีที่สิ้นสุดสำหรับห้อง มีหลายวิธีที่จะทำให้ห้องสะอาด และมีอีกหลายวิธีที่ทำให้ห้องเละเทะการจัดวางที่ "เลอะเทอะ" ต่างกัน (เช่น การวางถุงเท้าสกปรกบนเตียงหรือบนตู้เสื้อผ้า) อาจทำให้วัดอุณหภูมิหรือความดันเท่ากันได้เอนโทรปีระบุจำนวนวิธีที่สามารถใช้เพื่อจัดเรียงห้องที่วุ่นวายเมื่อสามารถวัดค่าเดียวกันได้