Εντροπία Είναι το μέτρο του βαθμού διαταραχής ενός συστήματος, που είναι ένα μέτρο της μη διαθεσιμότητας ενέργειας.
Είναι μια φυσική ποσότητα που σχετίζεται με Δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής και ότι τείνει να αυξάνεται φυσικά στο Σύμπαν.
Ορισμός της εντροπίας
Η «Διαταραχή» δεν πρέπει να νοείται ως «χάος» αλλά μάλλον ως μορφή οργάνωσης του συστήματος.
Η έννοια της εντροπίας εφαρμόζεται μερικές φορές σε άλλους τομείς της γνώσης με αυτήν την αίσθηση διαταραχής, η οποία είναι πιο κοντά στην κοινή λογική.
Για παράδειγμα, ας φανταστούμε τρία βάζα, ένα με μικρά μπλε μάρμαρα, ένα άλλο με τον ίδιο τύπο μαρμάρων αλλά κόκκινο και το τρίτο άδειο.
Παίρνουμε το άδειο δοχείο και βάζουμε όλες τις μπλε μπάλες από κάτω και όλες τις κόκκινες μπάλες στην κορυφή. Σε αυτήν την περίπτωση, οι μπάλες διαχωρίζονται και οργανώνονται με χρώμα.
Όταν κούνησε το pot, οι μπάλες άρχισαν να αναμιγνύονται με τέτοιο τρόπο ώστε σε μια δεδομένη στιγμή να μην υπάρχει πλέον ο αρχικός διαχωρισμός.
Ακόμα κι αν συνεχίσουμε να κουνάμε το pot, είναι απίθανο οι μπάλες να επιστρέψουν στον ίδιο αρχικό οργανισμό. Δηλαδή, το διατεταγμένο σύστημα (μπάλες που χωρίζονται με χρώμα) έχει γίνει ένα διαταραγμένο σύστημα (μικτές μπάλες).
Έτσι, η φυσική τάση είναι η αύξηση της διαταραχής ενός συστήματος, που σημαίνει αύξηση της εντροπίας. Μπορούμε να το πούμε αυτό στα συστήματα: ΔS> 0, όπου το S είναι εντροπία.
Καταλάβετε επίσης τι είναι ενθαλπία.
Εντροπία και Θερμοδυναμική
Η ιδέα της Entropy άρχισε να αναπτύσσεται από τον Γάλλο μηχανικό και ερευνητή Nicolas Sadi Carnot.
Στην έρευνά του σχετικά με τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε θερμική, και αντίστροφα, διαπίστωσε ότι θα ήταν αδύνατο να υπάρχει μια πλήρως αποτελεσματική θερμική μηχανή.
Ο Πρώτος Νόμος Θερμοδυναμικής βασικά καθορίζει ότι "η ενέργεια διατηρείται". Αυτό σημαίνει ότι στις φυσικές διεργασίες η ενέργεια δεν χάνεται, μετατρέπεται από τον ένα τύπο στον άλλο.
Για παράδειγμα, ένα μηχάνημα χρησιμοποιεί ενέργεια για να κάνει δουλειά και στη διαδικασία αυτή το μηχάνημα θερμαίνεται. Δηλαδή, η μηχανική ενέργεια υποβαθμίζεται σε θερμική ενέργεια.
Η θερμική ενέργεια δεν αλλάζει ξανά μηχανική ενέργεια (αν συνέβη αυτό το μηχάνημα δεν θα συντριβεί ποτέ), έτσι η διαδικασία είναι μη αναστρέψιμη.
Αργότερα, ο Λόρδος Kelvin συμπλήρωσε την έρευνα του Carnot σχετικά με το μη αναστρέψιμο των θερμοδυναμικών διεργασιών, δημιουργώντας τα θεμέλια του Δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής.
Ο Rudolf Clausius ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε τον όρο Entropy το 1865. Η εντροπία θα ήταν το μέτρο του ποσού των Θερμική ενέργεια που δεν μπορεί να αντιστραφεί σε μηχανική ενέργεια (δεν μπορεί να λειτουργήσει) σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία.
Ο Clausius ανέπτυξε τον μαθηματικό τύπο για την παραλλαγή της εντροπίας () S) που χρησιμοποιείται αυτήν τη στιγμή.
Να εισαι,
ΔS: παραλλαγή εντροπίας (J / K)
Q: μεταφορά θερμότητας (J)
T: θερμοκρασία (K)
Διαβάστε επίσης:
- Θερμοδυναμική
- Κύκλος Carnot
- Ενέργεια
- Τύποι ενέργειας
- Τύποι φυσικής
Λύσεις ασκήσεις
1) Enem - 2016
Μέχρι το 1824 πιστεύεται ότι οι θερμικοί κινητήρες, παραδείγματα των οποίων είναι ατμομηχανές και κινητήρες καύσης, θα μπορούσαν να λειτουργούν ιδανικά. Ο Σαρν Κάρνοτ απέδειξε την αδυναμία μιας θερμικής μηχανής, που λειτουργεί σε κύκλους μεταξύ δύο θερμικών πηγών (μία ζεστή και μία κρύα), για να επιτύχει απόδοση 100%. Ένας τέτοιος περιορισμός συμβαίνει επειδή αυτές οι μηχανές
α) εκτελούν μηχανικές εργασίες.
β) παράγουν αυξημένη εντροπία.
γ) χρησιμοποιήστε αδιαβατικούς μετασχηματισμούς.
δ) παραβαίνει τον νόμο για την εξοικονόμηση ενέργειας.
ε) λειτουργεί στην ίδια θερμοκρασία με την καυτή πηγή.
Εναλλακτική λύση: β) παράγει αυξημένη εντροπία.
2) Enem - 2011
Ένας κινητήρας μπορεί να λειτουργήσει μόνο εάν λαμβάνει ποσότητα ενέργειας από άλλο σύστημα. Σε αυτήν την περίπτωση, η ενέργεια που αποθηκεύεται στο καύσιμο απελευθερώνεται, εν μέρει, κατά τη διάρκεια της καύσης, έτσι ώστε η συσκευή να μπορεί να λειτουργήσει. Όταν ο κινητήρας λειτουργεί, μέρος της ενέργειας που μετατρέπεται ή μετατρέπεται σε καύση δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εργασία. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει διαρροή ενέργειας σε άλλη μορφή. Carvalho, Α. Χ. Ζ.
Θερμική Φυσική. Belo Horizonte: Pax, 2009 (προσαρμοσμένο).
Σύμφωνα με το κείμενο, οι μετασχηματισμοί ενέργειας που συμβαίνουν κατά τη λειτουργία του κινητήρα οφείλονται σε α
α) είναι αδύνατη η απελευθέρωση θερμότητας μέσα στον κινητήρα.
β) η εργασία που εκτελείται από τον κινητήρα είναι ανεξέλεγκτη.
γ) είναι αδύνατη η πλήρης μετατροπή της θερμότητας σε εργασία.
δ) η μετατροπή της θερμικής ενέργειας σε κινητική είναι αδύνατη.
ε) η πιθανή ενεργειακή χρήση του καυσίμου είναι ανεξέλεγκτη.
Εναλλακτική λύση: γ) είναι αδύνατη η πλήρης μετατροπή της θερμότητας σε εργασία.
Δείτε επίσης: Ασκήσεις Θερμοδυναμικής
