题目

麦克斯韦妖怎么理解

提问时间：2021-01-12

答案

麦克斯韦妖（英语：Maxwell's demon）,是在物理学中假想的妖,能探测并控制单个分子的运动,于1871年由英国物理学家麦克斯韦为了说明违反热力学第二定律的可能性而设想的.
当时麦克斯韦意识到自然界存在着与熵增加相拮抗的能量控制机制.但他无法清晰地说明这种机制.他只能诙谐地假定一种“妖”,能够按照某种秩序和规则把作随机热运动的微粒分配到一定的相格里.麦克斯韦妖是耗散结构的一个雏形.
麦克斯韦妖的概念图
可以简单的这样描述,一个绝热容器被分成相等的两格,中间是由“妖”控制的一扇小“门”,容器中的空气分子作无规则热运动时会向门上撞击,“门”可以选择性的将速度较快的分子放入一格,而较慢的分子放入另一格,这样,其中的一格就会比另外一格温度高,可以利用此温差,驱动热机做功.
这是第二类永动机的一个范例,忽略了对分子运行状态进行判断所需能量以及“门”开合所要消耗的能量,因此这个模型是不可能成立的.