학문

열역학 제2법칙에서 자발적 반응이 엔트로피가 증가하는 방향으로 진행되는 이유가 궁금해요

에너지가 보존되더라도 자연계의 모든 자발적 변화는 무질서도를 나타내는 우주의 엔트로피(ΔS)가 증가하는 방향으로만 일어난다는 열역학 제2법칙의 통계적 확률 원리가 궁금합니다.

1개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

    열역학 제2법칙에서 자발적 반응으로 엔트로피가 증가하는 방향으로 진행되는 통계적 확률 원리를 짧게 요약해 드리겠습니다.

    엔트로피는 분자들이 배열될 수 있는 경우의 수를 나타내는 척도인데 자연계의 물질과 에너지는 통계적으로 확률이 가장 높은 상태로 흩어지려는 경향을 가집니다.

    분자들이 외부의 간섭없이 무작위로 운동할때 질서 정연한 상태를 유지할 확률보다 무질서하고 고르게 퍼진 상태의 경우의 수가 압도적으로 많기 때문에 이런 무질서한 상태로 변할 확률이 절대적으로 높기 때문입니다.

    이론적으로는 분자들이 다시 한곳으로 묘여 질서를 찾을 확률도 0은 아니지만 분자의 수가 무수히 많은 거시세계에서는 그 확률이 사실상 0에 수렴하여 항상 우주의 전체 엔트로피는 증가하는 방향으로만 변화가 일어나게 되는 것 입니다.

    그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)

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