entropia jest wielkośćtermodynamika związany z nieodwracalność stanów systemu fizycznego. Powszechnie kojarzy się to ze stopniem „nieład” lub „losowość” systemu. Według jednego ze stwierdzeń II zasada termodynamiki:
“W systemie izolowanym termicznie pomiar entropii musi zawsze wzrastać w czasie, aż do osiągnięcia maksymalnej wartości.”
Innymi słowy, entropia jest w stanie zmierzyć znaczenie „strzałka czasu” systemu. Gdy widzimy poniższe obrazy, intuicyjnie wiemy, że początkowy stan systemu jest reprezentowany przez obraz lewo, z największych organizacja:
Patrząc na poprzedni obraz, wiemy, że najbardziej prawdopodobną konfiguracją ostateczną jest ta, w której atomy mają prędkości we wszystkich kierunkach, jak również losowe pozycje. Na tym polega entropia: a wielość stanów systemu musi zawsze wzrosnąć.
Przykłady
Które z poniższych ustawień to bardziej prawdopodobne należy obserwować układ cegieł w czasie?
W pierwszej konfiguracji wielość stanów bloków to mało: wszystkie są ułożone w kierunekpoziomy
, równolegle wzajemnie. Wraz z upływem czasu lub działaniem agenta oczekuje się, że jego konfiguracja dorastać w numer w Stany, faworyzując poniedziałekstruktura, zilustrowane na obrazku po prawej stronie. Można podać inne przykłady:Gdy worek z lodem zostanie umieszczony w pojemniku z większytemperatura, jego temperatura wzrasta, aż osiągnie bilans cieplny. W tym momencie lód może się stopić. Odbierając ciepło ponownie z bryły lodu, która jest teraz w stanie ciekły, może ponownie stać się stały, ale jego konformacja nie będzie miał tej samej organizacji które wcześniej zaprezentowano.
Przy otwieraniu butelki perfum może pomóc ciepło dyfuzja z Twojego molekuły, rozprowadzenie zawartości perfum na całej długości pomieszczenia. Nie można oczekiwać odwrotnego, ponieważ usuwanie ciepła nie sprzyjałoby powrotowi cząsteczek do kolby.
Matematyczna definicja entropii
TEN definicja matematyczna entropii wyraża stosunek ilości ciepła (Q) przeniesiony pomiędzy dwie części systemu izolowanego termicznie, w dżule (J), według jego temperatury bezwzględnej, w kelwin (K):
S = Entropia (J/K)
ΔQ = Ilość ciepła (J)
T = Temperatura bezwzględna (K)
Podana powyżej definicja obowiązuje dla procesy izotermiczne, czyli w których występują wymiany ciepła tak małe (lub powolne), że nie są w stanie zmienić temperatury układu. Definicja entropii to zatem nieskończenie mały (nieskończenie mała część).
Pojęcie entropii możemy również rozumieć w następujący sposób: będąc układem utworzonym przez dwie części tego samego gazu, in wiele różnychtemperatury, można wydobyć pewną ilość praca o tym, jak trochę się porusza tłok lub korba ręczna, na przykład. Jednak, z biegiem czasu, części tego gazu będą miały tendencję do saldotermiczny. Jeśli nie ma już różnicy temperatur, nawet przy całej obecnej energii, nie będzie możliwe wydobycie żadnej pracaprzydatny od niego.
Rafael Hellerbrock
Ukończył fizykę
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-entropia.htm
