Ентропия това е мярката за степента на разстройство на системата, която е мярка за недостъпността на енергия.
Това е физическа величина, която е свързана с Втори закон на термодинамиката и че има тенденция да се увеличава естествено във Вселената.
Определение за ентропия
„Разстройство“ не трябва да се разбира като „бъркотия“, а по-скоро като форма на организация на системата.
Понятието ентропия понякога се прилага в други области на знанието с това чувство за разстройство, което е по-близо до здравия разум.
Например, нека си представим три буркана, единият с малки сини топчета, друг със същия тип топчета, но червени, а третият празен.
Вземаме празното гърне и слагаме всички сини топчета отдолу и всички червени топчета отгоре. В този случай топките са разделени и подредени по цвят.
При разклащане на пота топките започнаха да се смесват по такъв начин, че в даден момент вече няма първоначално разделяне.
Дори ако продължим да разклащаме пота, е малко вероятно топките да се върнат към същата първоначална организация. Тоест, подредената система (топки, разделени по цвят) се е превърнала в неподредена система (смесени топки).
По този начин естествената тенденция е да се увеличи разстройството на системата, което означава увеличаване на ентропията. Тогава можем да кажем, че в системи: ΔS> 0, където S е ентропия.
Също така разберете какво е това енталпия.
Ентропия и термодинамика
Концепцията за Ентропия започва да се разработва от френския инженер и изследовател Никола Сади Карно.
В своето изследване на трансформацията на механичната енергия в топлинна и обратно, той открива, че би било невъзможно да има топлинна машина с пълна ефективност.
НА Първи закон на термодинамиката основно определя, че "енергията се запазва". Това означава, че във физическите процеси енергията не се губи, тя се преобразува от един тип в друг.
Например, една машина използва енергия, за да върши работа и в този процес тя се загрява. Тоест механичната енергия се деградира в топлинна енергия.
Топлинната енергия не се променя обратно в механична енергия (ако това се случи, машината никога няма да се срине), така че процесът е необратим.
По-късно лорд Келвин допълва изследванията на Карно за необратимостта на термодинамичните процеси, пораждайки основите на Втори закон на термодинамиката.
Рудолф Клаузий е първият, който използва термина Ентропия през 1865 година. Ентропията ще бъде мярката за размера на Термална енергия които не могат да бъдат обърнати в механична енергия (не могат да вършат работа) при определена температура.
Клавзий разработи математическата формула за вариацията на ентропията () S), която се използва в момента.
Бидейки,
ΔS: вариация на ентропията (J / K)
В: предадена топлина (J)
T: температура (K)
Прочетете и вие:
- Термодинамика
- Цикъл на Карно
- Енергия
- Видове енергия
- Формули по физика
Решени упражнения
1) Енем - 2016
До 1824 г. се смяташе, че топлинните двигатели, примери за които са парни машини и настоящи двигатели с вътрешно горене, могат да имат идеална работа. Сади Карно демонстрира невъзможността термична машина, работеща в цикли между два топлинни източника (един горещ и един студен), да постигне 100% ефективност. Такова ограничение възниква, защото тези машини
а) извършват механична работа.
б) произвеждат повишена ентропия.
в) използвайте адиабатни трансформации.
г) противоречат на закона за енергоспестяване.
д) работят при същата температура като горещия източник.
Алтернатива: б) произвеждат повишена ентропия.
2) Енем - 2011
Двигателят може да работи само ако получава количество енергия от друга система. В този случай енергията, съхранявана в горивото, отчасти се освобождава по време на горенето, за да може уредът да функционира. Когато двигателят работи, част от енергията, преобразувана или трансформирана при горенето, не може да се използва за работа. Това означава, че има изтичане на енергия под друга форма. Карвальо, А. Х. Z.
Топлинна физика. Belo Horizonte: Pax, 2009 (адаптиран).
Според текста енергийните трансформации, които се случват по време на работа на двигателя, се дължат на a
а) отделянето на топлина вътре в двигателя е невъзможно.
б) работата, извършена от двигателя, е неконтролируема.
в) пълното преобразуване на топлината в работа е невъзможно.
г) превръщането на топлинната енергия в кинетика е невъзможно.
д) потенциалната енергийна употреба на горивото е неконтролируема.
Алтернатива: в) пълното преобразуване на топлина към работа е невъзможно.
Вижте също: Упражнения по термодинамика
