Issiqlik muvozanati va entropiya o'zgarishi o'rtasidagi bog'liqlikni dinamik tahlil qilish uchun asosiy narsa tizimning muvozanatsiz holatdan termal muvozanat holatiga evolyutsiyasi jarayonida -entropiya doimiy ravishda oshib borishini va oxir-oqibat maksimal qiymatiga yetishini tushunishdir. Bu jarayon qaytarilmas va statistik qonunlar bilan boshqariladi.
Issiqlik muvozanatining o'rnatilishini "haroratning bir hil bo'lish harakati"-dek ko'rishingiz mumkin, agar harorat farqi mavjud bo'lsa, issiqlik o'z-o'zidan oqadi va har bir kichik issiqlik uzatish hodisasi tizimni yuqori tartibsizlik darajasiga, ya'ni entropiya o'sishiga olib keladi. Harorat butunlay bir xil bo'lganda, entropiya ham o'zining eng yuqori cho'qqisiga chiqadi va tizim barqaror holatga kiradi.
Dinamik jarayonning uch-bosqichli tahlili:
Muvozanatsiz{0}}boshlanish bosqichi: Entropiya tez ortadi. Dastlabki harorat farqi eng katta, issiqlik uzatish tezligi eng yuqori va tizimning buzilishi tez ko'tariladi. Misol uchun, -10 graduslik muz kubini 80 graduslik issiq suvga qo'yish, bir zumda va qizg'in issiqlik almashinuvini keltirib chiqaradi, bu esa entropiyaning keskin oshishiga olib keladi.
Muvozanatga o'tish bosqichi: Entropiyaning o'sishi asta-sekin sekinlashadi va mahalliy tartib paydo bo'lishi mumkin. Harorat farqi kamayishi bilan issiqlik uzatish sekinlashadi va entropiyaning o'sish tezligi kamayadi. Ochiq tizimlarda (organizmlar va atmosfera sirkulyatsiyasi kabi) tashqi energiya kiritilishi mahalliy tartiblangan tuzilmalarni (masalan, qor parchalari kristallari yoki konveksiya hujayralari) yaratishi mumkin, ammo bu atrof-muhit entropiyasining ko'proq o'sishiga olib keladi; umumiy tizim hali ham entropiya ortishi qonunini qondiradi.
Muvozanatga erishildi: Entropiya o'zining ekstremal qiymatiga etib, dinamik barqarorlikka erishadi. Harorat butunlay bir hil, makroskopik jihatdan aniq issiqlik oqimi yo'q va entropiya endi o'zgarmaydi (DS=0). Biroq, mikroskopik darajadagi zarralar hali ham harakatda-bu dinamik muvozanat, umumiy oqimsiz kvadrat ichida erkin harakatlanadigan olomon kabi.
Asosiy mexanizm: Nima uchun entropiya doimo ortadi
Statistik haddan tashqari ko'plik: Yuqori{0}}entropiya holatiga mos keladigan mikroskopik tartiblar soni past entropiya holatidan ancha ko'p. Tizim ko'proq imkoniyatlarni egallagan konfiguratsiyaga aylanishi "ehtimoli" ko'proq.
Axborotni yo'qotish istiqboli: issiqlik tarqalgach, asl harorat taqsimoti haqidagi ma'lumot "o'chiriladi" va uni qaytarib bo'lmaydi, bu esa qaytarib bo'lmaydiganlik sifatida namoyon bo'ladi.
Energiya sifatining buzilishi: Yuqori haroratli issiqlik energiyasi kontsentratsiyali ish qilishi mumkin, lekin bir xil taqsimlangandan keyin u faqat haroratni saqlab qolishi mumkin; energiya mavjudligi kamayadi va entropiya oshadi.
