Do you think that the cyclic processes are possible in an isolated system? Yes or Not, Explain your reasons!
Subscribe to:
Post Comments (Atom)
Quantum Mechanics, Thermodynamics, Information and Complexity
Instructions
Anyone who is interested to share his ideas on conceptual foundation of science and philosophy is highly recommend to send his writings to us.
fqx.sharif@gmail.com
The only obligation that we expect to be followed is that the manuscripts are generally written based on a scientific paper style in a clearly coherently well-established manner.
تنها نکتهی مورد نظر ما آن است که مطلب ارسال شده یک الگوی حداقلی رایج در نوشتههای علمی را رعایت کرده و در قالبی منسجم و همساز ارائه شده باشد. سپس مطلب را در وبلاگ انتشار میدهیم و سایر دوستان میتوانند با اشتراک نگاه و افکار خودشان مطلب و یا ایدهی ارائه شده را مورد بررسی قرار دهند. میزان توقف بر روی هر مطلب به میزان استقبال دوستان از آن مطلب برای بحث و بررسی بستگی دارد.
برچسبهائی برای هر مطلب انتخاب میکنیم که میتوانند تا حدی سطح مطلب را روشنتر سازند و در انتهای وبلاگ خواهند آمد. برچسبها را بر حسب سختی مطلب به دستههای basic,elementry, intermediateوadvanced و نیز بر حسب موضوع به دستههای quantum mechanics, thermodynamics, information و complexity تقسیم خواهیم کرد. البته تقسیمبندی سختی یا آسانی مطالب شاید فقط یک حالت صوری داشته باشد و چندان تقسیمبندی واضحی نباشد.در ضمن ازنویسندگان وبلاگ تقاضا می شود نوع پیام خود را با برچسبهای question سوالی ،claim ادعایی ،controversial جنجالی، discussive برای بحث و اعمال نظر، مشخص نمایند.هم چنین با برچسب های scientific philosophical وfoundation مشخص شود که خواستهِ پیام درچه سطحی است.
Labels
- foundation (13)
- quantum mechanics (12)
- Informative (9)
- question (8)
- discussion (6)
- advanced (5)
- intermediate (5)
- thermodynamics (5)
- scientific (4)
- Relativity (3)
- mathematics (3)
- report (3)
- elementary (2)
- Double-well (1)
- claim (1)
- perturbation (1)
- نگاشتمان (1)
- کنفرانس (1)
11 comments:
سلام. بله فرایندهای چرخه ای برای سازست منزوی ممکن هستند. منعی برای درنظر گرفتن چنین فرآیندهایی نمی بینم!
با عرض سلام خدمت استاد عزیز. اگر فرآیندی چرخه ای برای سیستم منزوی در حالت کلی قابل تصور باشد، در این صورت می توانیم مسأله را بصورت زیر بررسی کنیم. حالت اولیه را 1 می نامیم و حالتی دیگر در چرخه را 2. چون فرآیند چرخه ای است در این صورت جمع تغییرات آنتروپی از 1 به 2 و از 2 به 1 باید مساوی صفر باشد، که در این صورت یکی از این دو فرآیند (1 به 2 یا 2 به 1) حتما منفی خواهد بود که منفی شدن یکی از آنها با قانون دوم ترمودینامیک در تضاد است. پس به نظر می رسد که در فرآیندهای چرخه ای بطور کلی (و به معنای عام شان) برای سیستمهای منزوی ناممکن هستند.
سلام.به نظر من امکان ز حالت 1به2 و برگشتش از 2 به1 فقط درفرایندبرگشت پذیر وجوددارد.درمثال اقای بهرامی که مشخص است فرایندبرگشت ناپذیراست، یکی از فرایندها حتماغیر خود به خودی است وبرای انجام ان حتمابایدیک نوع تعامل کاری یا گرمایی یا ماده ای با سیستم منزوی داشت که منجربه از بین رفتن انزوای سیستم می شود.
امااین امکان منطقی وجودداردکه فرایندبرگشت پذیرباتغییرات انتروپی صفر (0)و برگشتش باتغییرات انتروپی صفر(0=0-)به صورت چرخه ای دریک سیستم منزوی صورت گیرد.
جناب بهرامی به سلامت باشند! گویا من برداشت متفاوتی از پرسش شما داشتم. بنا به قانون دوم پرواضح است که سازست منزوی خودبه خود به شرایط اولیه بازنمی گردد و تبادل انرژی برای بازگشت واقعی حالت ترمودینامیکی به شرایط اولیه لازم است. پس از این جنبه بدون هیچ تردیدی فرمایش شما درست است.
اما شما به پرسش خود دوباره نگاهی بیاندازید: آیا فرآیندهای چرخه ای [در] برای سازست منزوی ممکن هستند؟
این نوع سؤال می تواند جواب ظریفی داشته باشد. ممکن است حالت سازست منزوی طی تحولی غیربرگشتی از الف به ب تغییر کند. در جهانی خلاف واقع فرض می کنیم که اگر فرآیندی برگشتی رخ می داد و تبادل انرژی هم صورت می گرفت، رسیدن از الف به ب باز هم ممکن بود. تغییرات آنتروپی اینک برای امکانی خلاف واقع محاسبه می شود و البته ضرورت چنین جایگزینی مسیری نیز این است که چرخه ای تشکیل شود. پس فرآیندهای چرخه ای برای سازست منزوی ممکن هستند، حتی به گونه ای که سازست واقعاً منزوی باقی بماند!
خلاف واقع ها نه تنها در تفسیرهای کوانتمی، بلکه در مباحث و محاسبات ترمودینامیکی نقش به سزایی ایفاء می کنند. ویژگی آن ها در مسائل ترمودینامیکی با کوانتمی متفاوت و جذابتر است. اگر خدا بخواهد با یکی از بچه های گروه روزی در این باره مقاله ی درخوری خواهم نوشت.
سلام،به نظر من تنها حالتی که در جهان خلاف واقع امکان منطقی دارد این است که هر دو مسیر(یا کلیه مسیرهای چرخه) برگشت پذیر باشند،چون انزوای سیستم یک منع منطقی برای حالتهای خلاف واقع ایجاد میکند.
شاید سوال نهفته در این مساله این است که برگشت پذیر انجام شدن یک فرایند بدون دخالت انسان در یک سیستم منزوی امکان دارد یا نه؟ایا در طبیعت امکان طبیعی فرایندی بدون دخالت انسان به صورت برگشت پذیرهست؟
به نظر من خیر. برای اینکه سیستم منزوی فرایند چرخه ای انجام دهد ابتدا باید از حالت فعلی خود منحرف شود. این انحراف نباید خود به خود صورت گیرد. بلکه باید از بیرون سیستم نیرویی این اختلال را ایجاد کند. اگر فرضا بدون نیرویی بیرونی اختلالی خود به خود صورت گیرد امکان اختلال های بعدی دلخواه دیگر هم است. ادامه این روند می تواند سیستم را به حالت جدیدی که بسیار دور از حالت اولیه است تبدیل کند. البته جهان فعلی ما هم سیستم منزوی بوده که اولا فرایند چرخه ای انجام نداده ثانیا اختلالات آن به خاطر نیروهای اولیه و ضمنا وجود موجودات شعور مند بوده است.
Hi, I think not only irreversible cyclic processes are impossible, also reversible process are impossible. Because in an isolated system every infinitesimal change either reversible or irreversible needs to be mediated by external subject. And it'll be non-isolated system.
Dear All
First, I would be grateful if you all write down your comments and posts in English. In this way, we could build up a greater community for discussing the foundation of science in this weblog.
Regarding Dr.Shafiee's second comment, it seems to me that the comment is saying the cyclic processes are possible in an isolated systems:
Within an irreversible process, the state of an isolated system is changed from A to B. However, a counterfactual process, which is reversible in its various parts, can be imagined that takes the system's state from B to A in a manner that the system is still remained isolated during this reverse process.
Massoudi said that since the forward process is irreversible, and also the system is kept isolated in all parts of the process, then according to the 2nd law, the change of entropy from A to B is positive (S(B)-S(A)>0). However, the reverse process is reversible and thus the change of entropy from B to A is zero (S(A)-S(B)=0), and this will results to the contradiction. He then conclude that the only way to solve this contradiction is to suppose that the forward process is also reversible (S(B)-S(A)=0). He finally concludes that only the reversible cycles are possible for an isolated system.
Generally speaking, what Massoudi proposed to us is that it is principally impossible to imagine a reversible process transforming the state of an isolated system from A to B when the state A is transformed to the state B within an irreversible process and the which the system is kept isolated in all parts of this process.
Hi, I appreciate M. Bahrami for his comment which elucidates my opinion about this controversial question.Nonetheless, I think this question does ask in the phenomenological major of thermodynamics. Any mechanical or dynamical or even statistical point of view could omit specific properties of phenomenological thermodynamics(PT).In PT in anyway we can imagine a reversible process without any fear about its possibility. Hence,the point which Hossein indicated can refer to the generic theme. Not only all isolated system contain this problem also all reversible process in any kind of system do have this problem. How can we transfer state of a system without any perturbation which disturbs equilibrium state of system? It is impossible but proximately possible. PT works with this approximation or reversible process. If we change state of system very extremely slowly, for instant, time of change equals to infinity ,we can go from any state to other state lacking of any perturbation. On the other hand, if we want to neglect reversible process form PT I think we will wipe PT out form physics.
I think a hidden question lies in this question .Does human make reversible process (subjectively or manually) or we can see ideal reversible process in nature. I think if human being constructed concept of reversible process then they would never exist in nature despite the fact that reversible processes are logically possible. So any cyclic process is naturally impossible in an isolated system.
It isn't necessary to speak about possibility of reversible process. Yes, approximately reversible processes are possible. According to last 3 or 4 comment we can't have irreversible cyclic process in an isolated system and as I mentioned, we also can't accept reversible cyclic process in the same system. But it may be cause misunderstanding that there is no reversible process in an isolated system. But for example isothermal reversible expansion is one, if you accept system and surrounding together as isolates system.
Hi,I think the last reason can not be persuadable. I think it’s possible that a state of an isolated system undergoes a cyclic reversible process and changes its state of system while we could define an independent (non-intentional) and ideal reversible process. Since, we don’t have any perturbation in an ideal reversible process and the state of system at each step of reversible process is equilibrium state, so I think it’s quite possible that a reversible process is accomplished in an isolated system. For instant, a state of system changes from state 1 to 2 reversibly. It means that state of system changes from 1 to 2 with an infinitesimal step of alteration without any perturbation, on account of this reason reversible process must be performed with an extremely slow speed. In addition, a cyclic process from 2 to 1 is possible with an extremely slow speed of backward process. It is possible that system independently (without any intervention) undergoes backward reversible process, but perhaps its probability is few.
But, I argued, we don’t principally have any ideal and non-invented reversible process. In pristine nature( without any intervention of human) we have some process which is very close to reversible process but it’s an approximation and can be classified into irreversible process with infinitesimal positive change of entropy. Also all the reversible processes in experiment aren’t principally reversible but are practically reversible. So, neither human can practically perform an ideal reversible process nor nature carries out ideal reversible process without human’s intervention. Indeed, if ideal reversible processes are only theoretical invention of human and any non-ideal reversible processes (approximated process) has a few positive change of entropy then NO will be the answer of question. But, if ideal reversible processes had an instantiated objective evidence in nature, YES would be a correct answer.
I think this question emphasizes subtle relations of many concepts of thermodynamics with creature who creates them, i.e. human.
Post a Comment