Apa itu Iblis Maxwell?

Konsep Demon Maxwell melanggar hukum kedua termodinamika.

Konsep Demon Maxwell melanggar hukum kedua termodinamika.

Konsep Iblis Maxwell dinamai James Clerk Maxwell. Konsep tersebut berusaha menjelaskan apa yang terjadi ketika dua benda dikenai derajat panas yang berbeda. Konsep bahwa setan membuka pintu untuk partikel yang bergerak cepat membuat mereka pindah ke satu ruang akibatnya membuatnya lebih panas dari ruang lain masih banyak diteliti. Idenya telah melanggar hukum kedua termodinamika.

Asal dan Sejarah Iblis Maxwell

Idenya pertama kali dilontarkan pada 11 Desember 1867, oleh Maxwell dalam sebuah surat kepada Peter Guthrie Tait, rekan ilmuwannya. Pada tahun 1871, Maxwell kembali menulis kepada John William Strutt tentang ide yang sama. Dengan masukan mereka, Maxwell mempresentasikan ide tersebut kepada publik pada tahun 1972 melalui sebuah buku berjudul “Theory of Heat.” Nama “setan” pertama kali digunakan oleh William Thomson di surat kabar “alam” pada tahun 1874. Penelitiannya didasarkan pada dua hukum termodinamika. Hukum pertama menyatakan bahwa energi tidak dapat “diciptakan maupun dimusnahkan” sedangkan hukum kedua menyatakan bahwa sekali energi diubah, energi itu tidak dapat diubah.

Percobaan Maxwell

Maxwell menggunakan dua kapal; bejana X dan Y dengan gas di dalamnya. Kapal ditempatkan di samping satu sama lain dan lubang kecil dibor di antara mereka. Suhu kemudian diturunkan atau ditingkatkan di salah satu bejana. Molekul-molekul dalam satu wadah cenderung bergerak tergantung pada penyesuaian yang dimulai sebagai akibat dari memperoleh atau kehilangan energi. Dia membayangkan bahwa iblis menjaga pintu dan memisahkan molekul yang bergerak dengan kecepatan tinggi dari yang bergerak dengan kecepatan rata-rata.

Ketika molekul yang bergerak cepat dari X menembak ke arah pintu jebakan, pintu dibuka oleh iblis, dan molekul akan bergerak dari X ke Y. Cara yang sama ketika molekul yang bergerak lebih lambat dari Y bergegas menuju pintu jebakan, setan akan membiarkannya lewat dari Y ke X. Perkiraan kecepatan molekul di Y akan meningkat sementara di X mereka akan berkurang secara bertahap. Karena perkiraan kecepatan molekul sesuai dengan suhu, suhu menurun di X dan meningkat di Y, bertentangan dengan hukum kedua termodinamika. Setan harus membiarkan molekul lewat ke kedua sisi sehingga hanya menghasilkan variasi suhu. Eksperimen menemukan bahwa gerbang yang memisahkan dua bagian terbuka secara selektif tergantung pada kecepatan partikel.

Kritik terhadap Eksperimen

Pada tahun 1929, Leo Szilard dan Leon Brillouin bertanya-tanya bagaimana “iblis” dapat mengukur kecepatan molekul. Mereka berpendapat bahwa teori tersebut tidak dapat menghilangkan aturan termodinamika. Mereka juga menegaskan bahwa “setan” akan, seiring waktu, kekurangan ruang untuk menyimpan informasi sehingga mulai menghapus data yang disimpan sebelumnya. Secara ilmiah tidak mungkin untuk mengeluarkan lebih banyak energi daripada yang Anda masukkan. Proses membuka dan menutup gerbang “setan” membutuhkan beberapa konsumsi energi. Ini berarti bahwa untuk mengidentifikasi molekul panas atau dingin, diperlukan lebih banyak energi sehingga gagasan Maxwell dipertanyakan karena akan memicu pembukaan gerbang bahkan untuk molekul dingin.

  1. Rumah
  2. Masyarakat
  3. Apa itu Iblis Maxwell?

Related Posts