методологическое

Apr 21, 2021 23:42

По итогам сегодняшнего приема кандминимума ( Read more... )

языки в желе, другая академия, наномысли наномозга, sciendum

Leave a comment

Comments 83

thagastan April 21 2021, 20:53:35 UTC
А где определяют как меру беспорядка?

Вроде, ни у Клаузиуса, ни у Гиббса, ни у Онзагера об этом ни слова...

Reply

leolion_1 April 21 2021, 20:57:58 UTC
Это какая-то ржа, разъедающая курс физхимии практически во всех химвузах, откуда студент ни приди, все равно будет "мера беспорядка".

Reply

termometr April 21 2021, 20:59:41 UTC
из статфизики это. Кто-то когда-то решил, что статфизика фундаментальней термодинамики.

Reply

leolion_1 April 21 2021, 21:09:00 UTC
Статермодинамика это часть статфизики, но это не значит, что даже и определение из статфизики оказывается рабочим.
В коне концов, увеличение числа степеней свободы не означает именно утери упорядоченности.

Reply


termometr April 21 2021, 20:57:51 UTC
а над последним вопросом и я завис - некорректный он ИМХО.

Reply

leolion_1 April 21 2021, 20:59:31 UTC
Чем же это он вам некорректный?

Reply

termometr April 21 2021, 21:00:33 UTC
масса уменьшается на треть или нет?

Reply

leolion_1 April 21 2021, 21:04:29 UTC
Идеальный монокристалл превращается в кристалл с дефектами, в которых расположение дефектов подчиняется некоей закономерности (удален каждый третий атом одного и того же типа), условия по умолчанию предполагаются стандартными.
Я не говорю, что верный ответ на этот вопрос это интеллектуальная Джомолунгма, но я говорю, что на этом вопросе зависнет 9 из 10 студентов, которые воспринимают энтропию как меру беспорядка.

Reply


prostak_1982 April 21 2021, 21:29:05 UTC
Сейчас попытался вспомнить. Наверное, еще со школьного курса, когда материальную часть теории теплопроводности объясняют. Все, вот это молекулярно-кинетическое выражение теплоты, увеличение скорости с увеличением теплоты и т. д.

Reply


pofig April 22 2021, 08:24:46 UTC
Конфигурационная энтропия не изменится. Просто из одного монокристалла, мы получили другой монокристалл, где треть атомов заменена на вакансии в фиксированном порядке. Если вакансии могут возникать беспорядочно (но с условием, что их ровно треть), то конфигурационная энтропия повысится.

Reply

leolion_1 April 22 2021, 08:26:22 UTC
Я не предлагала читателям решать эту задачу, я говорю, что 9 из 10 студентов над ней зависнет)

Reply

pofig April 22 2021, 08:33:00 UTC
Тогда я не понял, почему этот ответ противоречит формуле Больцмана? Чистая ведь комбинаторика. Мера беспорядка == число комбинаций атомов (фононов etc), которое реализуется в данном термодинамическом состоянии.

Reply

leolion_1 April 22 2021, 08:38:30 UTC
Я еще раз говорю, что дело не в решении задачи (о каком вообще противоречии речь? его никто не утверждал), я говорю, что студенты зависают над этой задачей в 9 случаях из 10, несмотря на то, что освоили и курс классической термодинамики, и курс статистической, и пользуются именно этим определением энтропии как меры беспорядка.

Попробуйте догадаться, какое именно слово в этой задаче приводит к их зависанию в контексте того, что написано в посте.

Reply


p_k April 22 2021, 08:51:37 UTC
Если речь о методологии преподавания, то я бы не сказал, что это определение особо плохое - ну никак не получится определить энтропию одной фразой, просто по природе этого понятия, возникающего во многих областях знания. Понимание приходит когда осознаешь, что это все одно и то же. Я хорошо помню момент озарения, это было на 3 курсе, мы разбирали статью для семинара Хайкина, тема была - "адиабатическое размагничивание". Я тогда просто нутром понял, как именно система ядерных спинов при ослаблении магнитного поля "высасывает" энергию из колебательных степеней свободы - благодаря той самой энтропии, которая "мера беспорядка". Пока такого "деклика" нет, нет и понимания - но тут не существует магического определения, каждый должен пройти свой путь.

Reply

leolion_1 April 22 2021, 08:54:00 UTC
С этого определения нельзя начинать, вот в чем пойнт. Никто не учит статтермодинамику до классической и неравновесную до равновесной. Ложки потом находят, а осадок остается.

Именно поэтому достаточно произнести магическое слово "дефект", и 9 из 10 человек зависают над задачей только по той причине, что понятие порядка в их голове имеет прежде всего вульгаризированную бытовую привязку.

Reply

p_k April 22 2021, 09:16:09 UTC
Согласен - но при том не стоит задерживаться на клаузиусовском определении слишком долго. Я давал его в качестве тизера - типа вот смотрите что получается из чисто аксиоматического подхода, неубывающая величина с непонятным смыслом, ахах мы все умрем от тепловой смерти - а какой у этой величины микроскопический смысл расскажу на следующей неделе. И неделей позже уже демонстрируется что логарифм фазового объема это оно и есть, с иллюстрацией на модельных системах (идеальные газы, ядерные спины...).

Исторически, кстати, между определениями Клаузиуса и Больцмана прошло всего 12 лет.

Reply

leolion_1 April 22 2021, 09:48:18 UTC
Мое такое личное мнение, что определение энтропии как меры беспорядка может вводиться только тогда, когда есть прочный фундамент в виде понимания студентом того, что такое случайные и детерминированные процессы, и в связи с этими определениями, иначе это бомба замедленного действия.

Также мой педагогический опыт (допускаю, что у других людей другие студенты, и у физиков тут, конечно, совсем иная ситуация, нежели у химиков) говорит мне о том, что определение энтропии мерой беспорядка скорее мешает пониманию второго закона, чем помогает.
Ну, я не знаю, возможно, кому-то удалось бы получить что-то вразумительное в ответ на вопрос, какая связь между невозможностью достижения кпд =1 для реальных систем и "мерой беспорядка", мне - нет.

Reply


Leave a comment

Up