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物理代写|热力学代写Thermodynamics代考|EGM-321 Information Statement of the Second Law

如果你也在 怎样代写热力学Thermodynamics EGM-321这个学科遇到相关的难题,请随时右上角联系我们的24/7代写客服。热力学Thermodynamics是物理学的一个分支,涉及热、功和温度,以及它们与能量、熵以及物质和辐射的物理特性的关系。这些数量的行为受热力学四大定律的制约,这些定律使用可测量的宏观物理量来传达定量描述,但可以用统计力学的微观成分来解释。热力学适用于科学和工程中的各种主题,特别是物理化学、生物化学、化学工程和机械工程,但也适用于其他复杂领域,如气象学。

热力学Thermodynamics从历史上看,热力学的发展源于提高早期蒸汽机效率的愿望,特别是通过法国物理学家萨迪-卡诺(1824年)的工作,他认为发动机的效率是可以帮助法国赢得拿破仑战争的关键。苏格兰-爱尔兰物理学家开尔文勋爵在1854年首次提出了热力学的简明定义,其中指出:”热力学是关于热与作用在身体相邻部分之间的力的关系,以及热与电的关系的课题。” 鲁道夫-克劳修斯重述了被称为卡诺循环的卡诺原理,为热学理论提供了更真实、更健全的基础。他最重要的论文《论热的运动力》发表于1850年,首次提出了热力学的第二定律。1865年,他提出了熵的概念。1870年,他提出了适用于热的维拉尔定理。

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物理代写|热力学代写Thermodynamics代考|EGM-321 Information Statement of the Second Lawance

物理代写|热力学代写Thermodynamics代考|Information Statement of the Second Law

Definition $10.1$ (p. 79) has quite interesting ramifications for the Second Law of Thermodynamics, which can be interpreted in information terms as follows:

Second Law (information): Information about the total system decreases under a spontaneous irreversible change.

In the Statement above, and henceforth, the word “information” is used as a shorthand for:
amount of molecular information known by a macroscopic observer Since the Second Law implies an increase in the total system entropy as an inevitable consequence of each spontaneous irreversible change that takes place, our ignorance about the universe increases – and therefore our information decreases – as time progresses. This rather depressing conclusion may seem counterintuitive. Keep in mind, however, that “information” in this context has a very limited and literal meaning, in terms of the positions, velocities, etc. of molecules.

Put another way, the number of molecular states available to the total system increases over time, during the course of a spontaneous irreversible change. Why should this be the case? This is because of the causative sudden external change-which always serves to remove some previous macroscopic restriction on the total system (a tire is suddenly punctured; a fixed wall is suddenly released; heat is suddenly allowed to flow, etc.). Removing macroscopic restrictions increases the number of available molecular states – thereby placing the total system in a “less special” final thermodynamic state.

Ultimately, the Second Law holds because the universe itself started out in a very special thermodynamic state-for which there were many restrictions, few corresponding molecular states, and a very low $S_{\text {tot. }}$. By its demise, the universe may well see all of its macroscopic restrictions removed, and all of its parts in perfect equilibrium with each other-the aforementioned “heat death.”

Recalling the “arrow of time” discussion in Section 12.3, it is worth considering how the Second Law “emerges” in the large $N$ limit-e.g., in the context of the punctured tire system example (box on p. 27). Consider monitoring a single air molecule, starting from the instant that the tire is punctured $(t=0)$. Within a certain time interval, we might well observe this molecule moving from the outside to the inside of the tire, and think nothing of it; this event may be only slightly less probable than its opposite (i.e., moving from inside to outside), and in any case, the molecular laws of physics are time-reversible.

物理代写|热力学代写Thermodynamics代考|Maximum Entropy & the Clausius Inequality

Figure $12.1$ implies that after a sudden external change, equilibrium is restored again only after $S_{\text {tot }}$ reaches a maximum value. This is known as the principle of maximum entropy, and it is very useful for predicting the final equilibrium state that ensues after a spontaneous irreversible change has occurred.

Thus, the maximum entropy state for the above example is also the mechanical equilibrium state, as per Section 4.3. Similar arguments for two subsystems in thermal contact can be used to show that – in that caseheat flows until $S$ is maximized, which occurs when $T_{A, f}=T_{B, f}$ (i.e., the condition for thermal equilibrium).

In the box above, we used the subsystems picture of Section 4.3. Going forward, however, the total system or “system-plus-surroundings” picture will be more appropriate, because we will be deriving a new form of the Second Law that applies directly to the system itself.

物理代写|热力学代写Thermodynamics代考|EGM-321 Information Statement of the Second Law

热力学代写

物理代与写热力学代写THERMODYNAMICS代考|INFORMATION STATEMENT OF THE SECOND LAW


定义 $10.1 p .79$ 对热力学第二定律有非常有趣的影响,可以用信息术语解释如下:
第二定律 information: 关于整个系统的信息在自发的不可逆变化下减少。
在上述声明中,以及此后,“信息”一词用作以下简称:
宏观观察者已知的分子信息量 因为第二定律意味着总系统熵的增加是每个自发的不可逆变化的必然结果随着时间的推移,我们对宇宙的无知会增加一一因此我们的 信息会减少。这个相当令人沮丧的结论似乎有悖常理。但是请记住,在这种情况下,“信息”在分子的位置、速度等方面具有非常有限的字面含义。
换句话说,在自发的不可逆变化过程中,整个系统可用的分子状态的数量会随着时间的推移而增加。为什么会这样? 这是因为引起外部突然变化的原因一一它总是 有助于消除先前对整个系统的一些宏观限制 atireissuddenlypunctured; afixedwallissuddenlyreleased; heatissuddenlyallowedtoflow, etc. 去除宏观限制 会增加可用分子状态的数量一一从而将整个系统置于“不太特殊”的最终热力学状态。
归根结底,第二定律之所以成立,是因为宇宙本身是从一种非常特殊的热力学状态开始的一一对此有很多限制,相应的分子状态很少,而且非常低 $S_{\text {tot. }}$. 通过它的 消亡,宇宙很可能会看到它所有的宏观限制都被移除,并且它的所有部分都处于彼此完美的平衡状态一一前面提到的“热寂”。
回顾第 $12.3$ 节中“时间之䈈”的讨论,值得考虑第二定律是如何在大范围中“出现”的 $N$ 限制-例如,在刺破的轮胎系统示例的上下文中boxonp. 27 . 考虑从轮胎被刺破 的那一刻开始监测单个空气分子 $(t=0)$. 在一定的时间间隔内,我们可能会很好地观察到这个分子从轮胎外部移动到轮胎内部,而不会去想它;这个事件的可能性 可能只比它的相反事件的可能性小一点i.e., movingfrominsidetooutside,无论如何,分子物理定律是时间可逆的。


物理代写|热力栄代写THERMODYNAMICS代考|MAXIMUM ENTROPY \& THE CLAUSIUS INEQUALITY


数字12.1意味着在突然的外部变化之后,只有在 $S_{\text {tot }}$ 达到最大值。这就是众所周知的最大熵原理,它对于预测自发的不可逆变化发生后的最終平衡状态非常有用。
因此,根据第 $4.3$ 节,上述示例的最大熵状态也是机械平衡状态。两个热接触子系统的类似论证可用于表明一一在那种情况下,热量流动直到 $S$ 被最大化,这发生在 $T_{A, f}=T_{B, f}$ i.e., thecondition forthermalequilibrium.
在上面的方框中,我们使用了 $4.3$ 节的子系统图片。然而,展望末来,整个系统或“系统加环境”的图景将更合适,因为我们将推导出一种直接适用于系统本身的第 二定律的新形式。

物理代写|热力学代写Thermodynamics代考

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微观经济学代写

微观经济学是主流经济学的一个分支,研究个人和企业在做出有关稀缺资源分配的决策时的行为以及这些个人和企业之间的相互作用。my-assignmentexpert™ 为您的留学生涯保驾护航 在数学Mathematics作业代写方面已经树立了自己的口碑, 保证靠谱, 高质且原创的数学Mathematics代写服务。我们的专家在图论代写Graph Theory代写方面经验极为丰富,各种图论代写Graph Theory相关的作业也就用不着 说。

线性代数代写

线性代数是数学的一个分支,涉及线性方程,如:线性图,如:以及它们在向量空间和通过矩阵的表示。线性代数是几乎所有数学领域的核心。

博弈论代写

现代博弈论始于约翰-冯-诺伊曼(John von Neumann)提出的两人零和博弈中的混合策略均衡的观点及其证明。冯-诺依曼的原始证明使用了关于连续映射到紧凑凸集的布劳威尔定点定理,这成为博弈论和数学经济学的标准方法。在他的论文之后,1944年,他与奥斯卡-莫根斯特恩(Oskar Morgenstern)共同撰写了《游戏和经济行为理论》一书,该书考虑了几个参与者的合作游戏。这本书的第二版提供了预期效用的公理理论,使数理统计学家和经济学家能够处理不确定性下的决策。

微积分代写

微积分,最初被称为无穷小微积分或 “无穷小的微积分”,是对连续变化的数学研究,就像几何学是对形状的研究,而代数是对算术运算的概括研究一样。

它有两个主要分支,微分和积分;微分涉及瞬时变化率和曲线的斜率,而积分涉及数量的累积,以及曲线下或曲线之间的面积。这两个分支通过微积分的基本定理相互联系,它们利用了无限序列和无限级数收敛到一个明确定义的极限的基本概念 。

计量经济学代写

什么是计量经济学?
计量经济学是统计学和数学模型的定量应用,使用数据来发展理论或测试经济学中的现有假设,并根据历史数据预测未来趋势。它对现实世界的数据进行统计试验,然后将结果与被测试的理论进行比较和对比。

根据你是对测试现有理论感兴趣,还是对利用现有数据在这些观察的基础上提出新的假设感兴趣,计量经济学可以细分为两大类:理论和应用。那些经常从事这种实践的人通常被称为计量经济学家。

Matlab代写

MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中,其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括:数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发,包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统,其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题,尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题,而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问,这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展,得到了许多用户的投入。在大学环境中,它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域,MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要,工具箱允许您学习应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数(M 文件)的综合集合,可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。

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