A reverzibilis és irreverzibilis folyamatok fogalma matematikailag leírható az entrópia fogalmával. Mielőtt azonban az entrópia meghatározásához jutnánk, térjünk rá a reverzibilis és irreverzibilis folyamatok fogalmaira. hívjuk reverzibilis folyamat olyan, amelyben a rendszer spontán visszatérhet az eredeti helyzetbe (vagy állapotba). Irreverzibilis folyamat olyan, amelynek rendszere spontán módon nem térhet vissza eredeti állapotába.
Mivel a folyamatok típusainak fogalmait már említettük, térjünk rá az entrópia meghatározására. A entrópia A rendszer (S) dezorganizáltságának mértéke. Minél nagyobb a szervezet, annál alacsonyabb az entrópia. Az entrópia a termodinamikai állapot jellemzője, csakúgy, mint a belső energia, térfogat és az anyajegyek száma.
A fenti ábra konténereit nézve azt látjuk, hogy az 1 konténernek van egy entrópia kisebb, mint a másik. Ha elvesszük a tartályt és megrázzuk, ellenőrizni fogjuk, hogy a „golyók” összekeveredtek, vagy inkább rendezetlenek. Ha ellenőrizzük a 2. tartályt, rázás után észrevesszük, hogy a golyók nem lehetségesek, spontán módon térjen vissza eredeti szervezetéhez, ha továbbra is megrendítjük a tartály.
A reverzibilis izoterm (amelynek hőmérséklete mindig ugyanaz marad) reverzibilis folyamatokban az entrópiát a hő (adott vagy kapott) és a hőmérséklet arányaként definiáljuk. Így az entrópiát az izoterm folyamatokban a következőképpen ábrázoljuk:
Az egységek nemzetközi rendszerében az entrópiát joule / kelvinben mérjük. Az entrópiáról ismertetett koncepció alapján a következõ módon fogalmazhatjuk meg a második törvényt:
Egy izolált rendszer entrópiaváltozása mindig pozitív vagy nulla. A ΔS = 0 egyenlőség akkor fordul elő, ha a folyamatok reverzibilisek: a reverzibilis folyamatok nem növelik az entrópiát. Az elszigetelt rendszerek, amelyek nem vesznek fel és nem adnak hőt a környezetnek, csak entrópiájukat növelhetik vagy állandóan tarthatják.
Írta: Domitiano Marques
Fizikából végzett
Brazil iskolai csapat
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/entropia-segunda-lei.htm
