Käänteisten ja peruuttamattomien prosessien käsitteitä voidaan kuvata matemaattisesti käyttämällä entropian käsitettä. Mutta ennen kuin pääsemme entropian määritelmään, tutustutaan palautuvien ja peruuttamattomien prosessien käsitteisiin. Kutsumme palautuva prosessi sellainen, jossa järjestelmä voi spontaanisti palata alkuperäiseen tilanteeseen (tai tilaan). Palautumaton prosessi on sellainen, jonka järjestelmä ei voi spontaanisti palata alkuperäiseen tilaansa.
Koska prosessityyppien käsitteet on jo mainittu, siirrytään entropian määritelmään. THE haje Systeemin (S) arvo on sen epäorganisaation aste. Mitä suurempi organisaatio, sitä pienempi entropia. Entropia on termodynaamisen tilan ominaisuus, samoin kuin sisäinen energia, tilavuus ja moolien lukumäärä.
Yllä olevan kuvan säiliöitä tarkasteltaessa havaitaan, että säiliössä 1 on haje pienempi kuin toinen. Jos otamme astian ja ravistamme sitä, varmistamme, että “pallot” sekoittuvat tai pikemminkin järjestäytymättömiksi. Jos tarkistamme astian 2 ravistamisen jälkeen, huomaat, että pallot eivät ole mahdollisia, palaa spontaanisti alkuperäiseen organisaatioonsa, jos ravistelemme edelleen astiaan.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Palautuvissa isotermisissä (joiden lämpötila pysyy aina samoina) palautuvissa prosesseissa määritetään entropia lämmön (annettu tai vastaanotettu) suhteeksi lämpötilaan. Siksi edustamme entropiaa isotermisissä prosesseissa seuraavasti:
Kansainvälisessä mittayksikköjärjestelmässä mitataan entropia joule / kelvin. Entropiaa kuvaamamme käsitteen perusteella voimme muotoilla toisen lain seuraavasti:
Eristetyn järjestelmän entropiamuutos on aina positiivinen tai nolla. Yhtälö ΔS = 0 tapahtuu, kun prosessit ovat palautuvia: palautuvat prosessit eivät lisää entropiaa. Eristettyjen järjestelmien, jotka eivät vastaanota eikä anna lämpöä ympäristöön, entropiaa voidaan vain lisätä tai pitää vakiona.
Kirjoittanut Domitiano Marques
Valmistunut fysiikasta
Brasilian koulutiimi
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Entropia ja toinen laki"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/entropia-segunda-lei.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.
