1

Ludwig Boltzmann-Moartea termică a

universuluiProiect realizat de: Pavel Laura

Clasa: a 10-a ŞData: 17.01.2016

Prof. Îndrumător: Ghiţă Apostol

2

Ludwig BoltzmannO Ludwig Eduard Boltzmann a fost un fizician și matematician

austriac, membru al Academiei de Stiințe din Viena, faimos pentru inventarea mecanicii statistice, ca metodă generală de studiere a gazelor.

O Marea sa realizare o constituie aplicarea matematicii în studiul fenomenelor fizicii. Astfel, a generalizat legile teoriei cinetice a gazelor cu ajutorul metodelor statistice.

O În 1877 a completat studiul termodinamicii, luând în considerare structura corpusculară a sistemelor fizice și mișcarea dezordonată a moleculelor și astfel a fundamentat pe cale cinetico-moleculară principiul al doilea al termodinamicii.

O S-a ocupat cu teoriile lui Maxwell și cu teoriile dialecticii.

O A stabilit constanta universală în fizică k (numită ulterior constanta Boltzmann), egală cu raportul dintre constanta gazelor perfecte, R și numărul de atomi/molecule dintr-un mol (numărul lui Avogadro, NA).

3

Ludwig Boltzmann

4

Moartea termică-definiţie

O Se ştie că dacă lăsăm împreună două sisteme cu temperaturi diferite, atunci cele două sisteme vor interacţiona în mod ineluctabil cel puţin până când temperaturile lor se vor egaliza. Din păcate, pe baza acestei cunoştinţe, unii trag concluzia greşită că Universul se îndreaptă fatalmente spre o „moarte termică”, adică o egalizare absolută a tuturor temperaturilor din Univers , mai exact răcirea continuă de la un nivel la altul până la răcirea teoretică a materiei întregului Univers la aceeaşi temperatură, când se va ajunge la un echilibru termic universal. Aceasta este teoria „morţii termice” a Universului, identificată de unii filozofi cu un fel de sfârşit al lumii.

O Ludwig Boltzman a cunatificat principiul al II-lea al termodinamicii el cuprinzând un enunţ de elementară observaţie şi intuiţie empirică, că în cazul unui schimb de căldură între două corpuri în contact „căldura Q schimbată este cedată de corpul cald corpului mai rece”.

5

6

Despre moartea termică

O Moartea termică este cuprinsă în principiul al doilea al termodinamicii,acest subiect dezvoltând discuţii şi contraziceri pe domeniul teologiei,filozofiei,fizicei.

O Un al doilea aspect al celui de-al doilea principiu termodinamic este că a căpătat numele de entropie. După Stephen Hawking, acesta afirmă că „dezordinea totală din univers (măsurată în entropie) creşte mereu cu timpul”, ceea ce conduce la ideea că „universul ar fi putut avea numai o existenţă finită în timp”.

7

Principiul al II-lea al termodinamicii

O Principiul al doilea al termodinamicii precizează condițiile în care are loc transformarea energiei termice în energie mecanică. El are un caracter calitativ, arată sensul în care se produc spontan transformările, fără să se refere la cantitățile de energie schimbate. El este o particularizare a principiului general al schimburilor de energie, conform căruia transformările spontane de energie se realizează de la potențialul mai înalt spre potențialul mai scăzut.

8

Despre entropieO Strict vorbind, entropia nu e altceva decat

logaritmul multiplicitatii starilor, sau gradul de dispersie a energiei intr-un sistem.

O O definitie mai larg raspandita a entropiei este „gradul de dezordine din sistem”, adaugand si legea a doua a termodinamicii rezulta ideea ca „sistemele devin din ce in ce mai dezordonate”.

9

ContradicţiiO . Considerand Universul ca un sistem termodinamic izolat,

legea a doua a termodinamicii ne anunta ca entropia TOTALA a sistemului va ramane constanta sau va creste. Si desigur, energia se conserva, nu e nicio contradictie aici

O Numai ca lucrurile nu sunt asa de simple: de pilda, unii fizicieni afirma ca expansiunea Universului aduce cu sine un "surplus" de entropie mai mare decat cresterea curenta a entropiei asociata cu transformarile termodinamice curente (inclusiv cresterea entropiei datorata gaurilor negre), deci Universul se departeaza de "moartea termica" ! Apoi, mai sunt celebrele necunoscute "negre/intunecate" (energie si materie), care ar putea sau nu conduce catre un Big Crunch final.

10

Ştiaţi că...?O Moartea termică a Universului e mai aproape decât se

credea, anunţă un nou studiu asupra entropiei Universului.

O Totuşi, o foarte mare importanţă o are entropia generată de găurile negre supermasive. Adăugând în calcul şi acest aspect a rezultat că entropia totală universului observabil este de aproximativ 30 de ori mai mare decât în determinările precedente. „Contrar opiniei comune, menţinerea tuturor structurilor complicate pe care le vedem în jurul nostru (stele, galaxii), au efectul net de creştere a dezordinii şi deci a entropiei Universului. Dar, pentru a fi corecţi, entropiile lor sunt neglijabile în raport cu cele generate de găurile negre supermasive”, a afirmat Dr. Lineweaver.

11

Universul

12

13

BibliografieO Site-uri: www.wikipedia.roO http://abelcavasi.blogspot.ro/O http://www.stiintaazi.ro/

14

Vă mulţumesc pentru atenţie!