Pojmy reverzibilních a nevratných procesů lze matematicky popsat pomocí konceptu entropie. Ale než se dostaneme k definici entropie, pojďme k pojmům reverzibilních a nevratných procesů. voláme reverzibilní proces ten, ve kterém se systém může spontánně vrátit do původní situace (nebo stavu). Nevratný proces je systém, jehož systém se nemůže spontánně vrátit do původního stavu.
Protože koncepty typů procesů již byly zmíněny, pojďme k definici entropie. THE entropie systému (S) je míra jeho stupně dezorganizace. Čím větší organizace, tím nižší entropie. Entropie je charakteristikou termodynamického stavu, stejně jako vnitřní energie, objem a počet krtků.
Při pohledu na kontejnery na obrázku výše vidíme, že kontejner 1 má entropie menší než ostatní. Vezmeme-li nádobu a zatřepeme s ní, ověříme, že „kuličky“ budou smíchány, či spíše dezorganizovány. Pokud zkontrolujeme nádobu 2, po jejím protřepání si všimneme, že kuličky nejsou možné, spontánně, vraťte se do jejich původní organizace, pokud budeme nadále otřásat kontejner.
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
V reverzibilních izotermických (jejichž teplota vždy zůstává stejná) reverzibilních procesech definujeme entropii jako poměr tepla (daného nebo přijatého) k teplotě. Představujeme tedy entropii v izotermických procesech následovně:
V mezinárodním systému jednotek měříme entropii v joulech / kelvinech. Na základě konceptu, který popisujeme o entropii, můžeme druhý zákon formulovat následovně:
Změna entropie izolovaného systému je vždy pozitivní nebo nulová. Rovnost ΔS = 0 nastává, když jsou procesy reverzibilní: reverzibilní procesy nezvyšují entropii. Izolované systémy, které ani nepřijímají, ani nepřenášejí teplo do okolí, mohou mít pouze zvýšenou nebo udržovanou konstantní entropii.
Autor: Domitiano Marques
Vystudoval fyziku
Tým brazilské školy
Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. „Entropie a druhý zákon“; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/entropia-segunda-lei.htm. Zpřístupněno 27. června 2021.
