Entroopia see on süsteemi häiretuse määra mõõt, olles energia kättesaamatuse mõõt.
See on füüsiline suurus, mis on seotud Termodünaamika teine seadus ja et see kipub Universumis loomulikult suurenema.
Entroopia mõiste
Häiret ei tohiks mõista kui segadust, vaid pigem süsteemi korralduse vormi.
Selle häiretundega, mis on lähemal tervemõistusele, rakendatakse entroopia mõistet mõnikord ka teistes teadmiste valdkondades.
Kujutame näiteks ette kolme purki, millest üks on väikeste siniste marmoritega, teine sama tüüpi marmoriga, kuid punane ja kolmas tühi.
Võtame tühja poti ja paneme alla kõik sinised pallid ja kõik punased pallid. Sellisel juhul on pallid eraldatud ja korraldatud värvi järgi.
Potti raputades hakkasid pallid segunema nii, et antud hetkel ei toimu enam esialgset eraldamist.
Isegi kui jätkame poti raputamist, on ebatõenäoline, et pallid naasevad samasse algorganisatsiooni. See tähendab, et järjestatud süsteemist (pallid värviga eraldatud) on saanud korrastamata süsteem (segapallid).
Seega on loomulik tendents suurendada süsteemi häiret, mis tähendab entroopia suurenemist. Seejärel võime öelda, et süsteemides: ΔS> 0, kus S on entroopia.
Mõista ka, mis see on entalpia.
Entroopia ja termodünaamika
Entropia kontseptsiooni hakkas välja töötama prantsuse insener ja teadlane Nicolas Sadi Carnot.
Uurides mehaanilise energia muundamist soojusenergiaks ja vastupidi, leidis ta, et võimatu oleks täiesti efektiivne termomasin.
THE Esimene termodünaamika seadus põhimõtteliselt määrab, et "energia on kokku hoitud". See tähendab, et füüsikalistes protsessides energia ei kao, see muundatakse ühest tüübist teise.
Näiteks kasutab masin töö tegemiseks energiat ja selle käigus masin soojeneb. See tähendab, et mehaaniline energia laguneb soojusenergiaks.
Soojusenergia ei muutu tagasi mehaaniline energia (kui see juhtuks, ei kukuks masin kunagi kokku), seega on protsess pöördumatu.
Hiljem täiendas Lord Kelvin Carnoti uuringuid termodünaamiliste protsesside pöördumatuse kohta, andes aluse Termodünaamika teine seadus.
Esimesena kasutas entropiat 1865. aastal Rudolf Clausius. Entroopia oleks summa summa Soojusenergia mida ei saa teatud temperatuuril muuta mehaaniliseks energiaks (ei saa tööd teha).
Clausius töötas välja entroopia () S variatsiooni matemaatilise valemi, mida praegu kasutatakse.
Olemine,
ΔS: entroopia variatsioon (J / K)
Q: soojusülekanne (J)
T: temperatuur (K)
Loe ka:
- Termodünaamika
- Carnot tsükkel
- Energia
- Energia tüübid
- Füüsika valemid
Lahendatud harjutused
1) Vaenlane - 2016
Kuni 1824. aastani arvati, et termomootorid, mille näiteks on aurumasinad ja praegused sisepõlemismootorid, võivad ideaalselt töötada. Sadi Carnot demonstreeris kahe massiallika (üks kuum ja teine külm) vahel töötava termomasina võimatust 100% -lise efektiivsuse saavutamiseks. Selline piirang tekib seetõttu, et need masinad
a) teha mehaanilisi töid.
b) toota suurenenud entroopiat.
c) kasutada adiabaatilisi teisendusi.
d) on vastuolus energiasäästu seadusega.
e) töötama samal temperatuuril kui kuumallikas.
Alternatiiv: b) toota suurenenud entroopiat.
2) Vaenlane - 2011
Mootor saab tööd teha ainult siis, kui ta saab teisest süsteemist hulga energiat. Sellisel juhul vabaneb kütusesse salvestatud energia osaliselt põlemisel, et seade saaks toimida. Mootori töötamise ajal ei saa osa põlemisel muundatud või muundatud energiast töö tegemiseks kasutada. See tähendab, et energia lekib muul kujul. Carvalho, A. X. Z.
Termiline füüsika. Belo Horizonte: Pax, 2009 (kohandatud).
Teksti järgi on mootori töötamise ajal toimuvad energiamuundumised tingitud a
a) soojuse eraldumine mootori sees on võimatu.
b) mootori töö on kontrollimatu.
c) soojuse täielik muundamine tööks on võimatu.
d) soojusenergia muundamine kineetikaks on võimatu.
e) kütuse potentsiaalne energiakasutus on kontrollimatu.
Alternatiiv: c) soojuse täielik muundamine tööks on võimatu.
Vaadake ka: Harjutused termodünaamikast
