entropie is een grootheidthermodynamica geassocieerd met onomkeerbaarheid van de toestanden van een fysiek systeem. Het wordt vaak geassocieerd met de mate van "wanorde” of “willekeurigheid” van een systeem. Volgens een van de verklaringen van 2e wet van de thermodynamica:
“In een thermisch geïsoleerd systeem zou de meting van entropie in de loop van de tijd altijd moeten toenemen, totdat de maximale waarde wordt bereikt."
Met andere woorden, de entropie kan de betekenis meten van "pijl van de tijd” van een systeem. Wanneer we de onderstaande afbeeldingen zien, weten we intuïtief dat de begintoestand van het systeem wordt weergegeven door de afbeelding van de links, van de grootste organisatie:
Als we naar de vorige afbeelding kijken, weten we dat de meest waarschijnlijke uiteindelijke configuratie die is waarin atomen hebben snelheden in alle richtingen, net zoals willekeurige posities. Dat is waar entropie om draait: a veelheid van toestanden van een systeem moet altijd toenemen.
Voorbeelden
Welke van de onderstaande instellingen is? waarschijnlijker te observeren voor een rangschikking van stenen in de tijd?
In de eerste configuratie, de veelheid van de toestanden van de blokken is weinig: ze zijn allemaal gerangschikt in de richtinghorizontaal, parallel elkaar. Met het verstrijken van de tijd of de actie van een agent, wordt verwacht dat de configuratie opgroeien in aantal in Staten, in het voordeel van de maandagconformatie, geïllustreerd in de afbeelding aan de rechterkant. Andere voorbeelden kunnen worden gegeven:
-
Wanneer een ijspak in een container wordt geplaatst met: grotertemperatuur-, de temperatuur stijgt totdat het de. bereikt thermische balans. Op dat moment kan het ijs smelten. Door weer warmte te halen uit het ijsblok, dat nu in staat is vloeistof, het kan weer stevig worden, maar zijn conformatie zal niet dezelfde organisatie hebben die eerder werd gepresenteerd.
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
Als we een flesje parfum openen, kan de warmte helpen om diffusie van uw moleculen, het verspreiden van de inhoud van het parfum over de gehele lengte van een kamer. Het tegenovergestelde kan niet worden verwacht, omdat het verwijderen van warmte de terugkeer van de moleculen in de kolf niet zou bevorderen.
Wiskundige definitie van entropie
DE wiskundige definitie van entropie wordt gegeven door de verhouding van de hoeveelheid warmte (Vraag) overgedragen tussen twee delen van een thermisch geïsoleerd systeem, in joules (J), door zijn absolute temperatuur, in Kelvin (K):
S = Entropie (J/K)
Q = Hoeveelheid warmte (J)
T = Absolute temperatuur (K)
De bovenstaande definitie is geldig voor: isotherme processen, dat wil zeggen, waarbij er warmte-uitwisselingen zijn die zo klein (of traag) zijn dat ze de temperatuur van het systeem niet kunnen veranderen. De definitie van entropie is daarom: oneindig klein (oneindig klein deel).
We kunnen het concept van entropie ook als volgt begrijpen: een systeem gevormd door twee delen van hetzelfde gas, in, veel verschillendetemperaturen, is het mogelijk om een bepaalde hoeveelheid te extraheren werk van hem die wat beweegt zuiger- of handslinger, bijvoorbeeld. Echter, na verloop van tijd, zullen de delen van dit gas de neiging hebben om balansthermisch. Als er geen temperatuurverschil meer is, zelfs met alle energie die daar aanwezig is, zal het niet mogelijk zijn om er iets uit te halen werknuttig van hem.
Door Rafael Hellerbrock
Afgestudeerd in natuurkunde
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
HELERBROCK, Rafael. "Wat is entropie?"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-entropia.htm. Betreden op 28 juni 2021.
