Entropie je to míra míry poruchy systému, která je měřítkem nedostupnosti energie.
Jedná se o fyzickou veličinu, s níž souvisí Druhý zákon termodynamiky a že má tendenci přirozeně se zvyšovat ve vesmíru.
Definice entropie
„Porucha“ by neměla být chápána jako „nepořádek“, ale spíše jako forma organizace systému.
Koncept entropie se někdy používá v jiných oblastech poznání s tímto pocitem poruchy, který je bližší zdravému rozumu.
Představme si například tři sklenice, jednu s malými modrými kuličkami, druhou se stejným typem kuliček, ale červenou, a třetí prázdnou.
Vezmeme prázdný hrnec a na něj položíme všechny modré koule a všechny červené koule. V tomto případě jsou koule odděleny a uspořádány podle barev.
Při protřepávání hrnce se koule začaly mísit tak, že v daném okamžiku již nedochází k počátečnímu oddělení.
I když budeme potřást potem i nadále, je nepravděpodobné, že by se míčky vrátily ke stejné počáteční organizaci. To znamená, že uspořádaný systém (koule oddělené barvou) se stal neuspořádaným systémem (smíšené koule).
Přirozenou tendencí je tedy zvyšovat poruchu systému, což znamená zvýšení entropie. Můžeme tedy říci, že v systémech: ΔS> 0, kde S je entropie.
Pochopte také, o co jde entalpie.
Entropie a termodynamika
Koncept Entropy začal rozvíjet francouzský inženýr a výzkumník Nicolas Sadi Carnot.
Ve svém výzkumu přeměny mechanické energie na tepelnou a naopak zjistil, že by nebylo možné, aby existoval plně účinný tepelný stroj.
THE První zákon termodynamiky v zásadě určuje, že „energie je zachována“. To znamená, že ve fyzických procesech se energie neztrácí, přeměňuje se z jednoho typu na jiný.
Například stroj používá energii k práci a v tomto procesu se stroj zahřívá. To znamená, že mechanická energie se degraduje na tepelnou energii.
Tepelná energie se nemění zpět na mechanická energie (pokud by se to stalo, stroj by nikdy nespadl), takže proces je nevratný.
Později lord Kelvin doplnil Carnotův výzkum nevratnosti termodynamických procesů, čímž vznikly základy Druhý zákon termodynamiky.
Rudolf Clausius jako první použil termín Entropy v roce 1865. Entropie by byla měřítkem částky Termální energie které nelze při určité teplotě přeměnit na mechanickou energii (nemůže fungovat).
Clausius vyvinul matematický vzorec pro variaci entropie (ΔS), který se v současné době používá.
Bytost,
ΔS: variace entropie (J / K)
Otázka: přenášené teplo (J)
T: teplota (K)
Přečtěte si také:
- Termodynamika
- Carnotův cyklus
- Energie
- Druhy energie
- Fyzikální vzorce
Vyřešená cvičení
1) Enem - 2016
Do roku 1824 se věřilo, že tepelné motory, jejichž příklady jsou parní motory a současné spalovací motory, mohou mít ideální provoz. Sadi Carnot prokázal nemožnost tepelného stroje, který pracuje v cyklech mezi dvěma tepelnými zdroji (jedním horkým a jedním studeným), dosáhnout 100% účinnosti. K takovému omezení dochází, protože tyto stroje
a) provádět mechanické práce.
b) produkují zvýšenou entropii.
c) používat adiabatické transformace.
d) jsou v rozporu se zákonem o zachování energie.
e) pracovat při stejné teplotě jako horký zdroj.
Alternativa: b) produkují zvýšenou entropii.
2) Enem - 2011
Motor může pracovat, pouze pokud přijímá množství energie z jiného systému. V tomto případě se energie uložená v palivu částečně uvolní během spalování, aby mohl spotřebič fungovat. Když motor běží, část energie přeměněné nebo transformované ve spalování nelze použít k práci. To znamená, že dochází k úniku energie v jiné formě. Carvalho, A. X. Z.
Tepelná fyzika. Belo Horizonte: Pax, 2009 (přizpůsobený).
Podle textu jsou energetické transformace, ke kterým dochází během provozu motoru, způsobeny a
a) není možné uvolnění tepla uvnitř motoru.
b) práce prováděné motorem jsou nekontrolovatelné.
c) úplná přeměna tepla na práci je nemožná.
d) transformace tepelné energie na kinetiku je nemožná.
e) potenciální energetické využití paliva je nekontrolovatelné.
Alternativa: c) Úplná přeměna tepla na práci je nemožná.
Podívejte se taky: Cvičení z termodynamiky
