რა არის ენტროპია?

ენტროპია ეს არის სისტემის არეულობის ხარისხის საზომი, ენერგიის მიუწვდომლობის საზომი.

ეს არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც დაკავშირებულია თერმოდინამიკის მეორე კანონი და რომ ის სამყაროში ბუნებრივად იზრდება.

ენტროპიის განმარტება

"განუკითხაობა" არ უნდა გავიგოთ, როგორც "არეულობა", არამედ სისტემის ორგანიზაციის ფორმა.

ენტროპიის კონცეფცია ზოგჯერ გამოიყენება ცოდნის სხვა სფეროებში, ამ აშლილობის განცდით, რაც უფრო ახლოს არის საღი აზროვნებასთან.

მაგალითად, მოდით წარმოვიდგინოთ სამი ქილა, ერთი პატარა ლურჯი მარმარილოთი, მეორე იგივე ტიპის მარმარილოთი, მაგრამ წითელი და მესამე ცარიელი.

ავიღებთ ცარიელ ქვაბს და ქვეშ ყველა ლურჯი ბურთი და ზემოდან მოვაყარეთ ყველა წითელი ბურთი. ამ შემთხვევაში, ბურთები გამოყოფილია და ორგანიზებულია ფერის მიხედვით.

ქოთნის შერყევისას, ბურთულებმა ისე აირიეს, რომ მოცემულ მომენტში აღარ არსებობს საწყისი გამოყოფა.

მაშინაც კი, თუ ჩვენ გავაგრძელებთ ქოთნის შერყევას, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ბურთები დაუბრუნდნენ იმავე საწყის ორგანიზაციას. ანუ შეკვეთილი სისტემა (ბურთებით გამოყოფილი ფერით) იქცა უწესრიგო სისტემად (შერეული ბურთები).

ბურთულების შერევისას სისტემის ენტროპია გაიზარდა

ამრიგად, ბუნებრივი ტენდენციაა სისტემის არეულობის გაზრდა, რაც ნიშნავს ენტროპიის ზრდას. ამის შემდეგ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ სისტემებში: ΔS> 0, სადაც S არის ენტროპია.

ასევე გაიგე რა არის ეს ენთალპია.

ენტროპია და თერმოდინამიკა

ენტროპიის კონცეფციის შემუშავება დაიწყო ფრანგმა ინჟინერმა და მკვლევარმა ნიკოლას სადი კარნომ.

მისი კვლევის დროს, მექანიკური ენერგიის თერმულად გარდაქმნაზე და პირიქით, მან დაადგინა, რომ შეუძლებელი იქნებოდა სრულად ეფექტური თერმული მანქანა.

თერმოდინამიკის პირველი კანონი ძირითადად განსაზღვრავს, რომ "ენერგია ინახება". ეს ნიშნავს, რომ ფიზიკურ პროცესებში ენერგია არ იკარგება, ის გარდაიქმნება ერთი ტიპიდან მეორეში.

მაგალითად, მანქანა ენერგიას იყენებს სამუშაოს შესასრულებლად და ამ პროცესში მანქანა თბება. ანუ, მექანიკური ენერგია დეგრადირდება თერმულ ენერგიად.

თერმული ენერგია არ იცვლება მექანიკური ენერგია (ეს რომ მომხდარიყო, მანქანა არასდროს ავარიდებოდა), პროცესი შეუქცევადია.

მოგვიანებით, ლორდ კელვინმა შეავსო კარნოტის კვლევა თერმოდინამიკური პროცესების შეუქცევადობის შესახებ და წარმოშვა საფუძვლები თერმოდინამიკის მეორე კანონი.

რუდოლფ კლაუზიუსმა პირველად გამოიყენა ტერმინი ენტროპია 1865 წელს. ენტროპია იქნება ოდენობის საზომი Თერმული ენერგია რომელიც არ შეიძლება გადაიქცეს მექანიკურ ენერგიად (არ შეუძლია მუშაობა) გარკვეულ ტემპერატურაზე.

კლაუსიუსმა შეიმუშავა ენტროპიის () S ვარიაციის მათემატიკური ფორმულა, რომელიც ამჟამად გამოიყენება.

ყოფნა,

ΔS: ენტროპიის ვარიაცია (J / K)
Q: სითბოს გადაცემა (J)
T: ტემპერატურა (K)

წაიკითხე შენც:

• თერმოდინამიკა
• კარნოტის ციკლი
• ენერგია
• ენერგიის სახეები
• ფიზიკის ფორმულები

გადაჭრილი სავარჯიშოები

1) Enem - 2016 წელი

1824 წლამდე ითვლებოდა, რომ თერმული ძრავები, რომელთა მაგალითებია ორთქლის ძრავები და ამჟამინდელი წვის ძრავები, იდეალურ მუშაობას შეიძლება ჰქონდეს. სადი კარნოტმა აჩვენა, რომ შეუძლებელია თერმული მანქანა, რომელიც მუშაობს ციკლებში ორ თერმულ წყაროს შორის (ერთი ცხელი და ერთი ცივი), 100% ეფექტურობის მისაღებად. ასეთი შეზღუდვა ხდება, რადგან ეს მანქანები

ა) შეასრულოს მექანიკური სამუშაოები.
ბ) აწარმოოს გაზრდილი ენტროპია.
გ) ადიაბატური გარდაქმნების გამოყენება.
დ) ეწინააღმდეგება ენერგიის დაზოგვის კანონს.
ე) იმუშაოს იმავე ტემპერატურაზე, როგორც ცხელი წყარო.

იხილეთ პასუხი

ალტერნატივა: ბ) აწარმოოს გაზრდილი ენტროპია.

2) Enem - 2011 წელი

მოტორს მხოლოდ მაშინ შეუძლია სამუშაოს შესრულება, თუ ის ენერგიის ოდენობას მიიღებს სხვა სისტემისგან. ამ შემთხვევაში, საწვავში შენახული ენერგია ნაწილობრივ გამოიყოფა წვის დროს, რომ მოწყობილობამ იმოქმედოს. ძრავის მუშაობისას, წვის შედეგად გარდაქმნილი ან გარდაქმნილი ენერგიის ნაწილი არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას სამუშაოს შესასრულებლად. ეს ნიშნავს, რომ ენერგიის გაჟონვა ხდება სხვა ფორმით. კარვალიო, ა. X ზ.

^{თერმული ფიზიკა. Belo Horizonte: Pax, 2009 (ადაპტირებულია).}

ტექსტის თანახმად, ენერგიის გარდაქმნები, რომლებიც ხდება ძრავის მუშაობის დროს, განპირობებულია ა

ა) ძრავის შიგნით სითბოს გამოყოფა შეუძლებელია.
ბ) ძრავის მიერ შესრულებული სამუშაო უკონტროლოა.
გ) სითბოს სრული გარდაქმნა სამუშაოზე შეუძლებელია.
დ) თერმული ენერგიის კინეტიკაში გარდაქმნა შეუძლებელია.
ე) საწვავის პოტენციური ენერგიის გამოყენება უკონტროლოა.

იხილეთ პასუხი

ალტერნატივა: გ) სითბოს სრული გარდაქმნა სამუშაოზე შეუძლებელია.

აგრეთვე: სავარჯიშოები თერმოდინამიკაზე