Энтропия и второй закон. Определения энтропии и второго закона

Представления об обратимых и необратимых процессах можно описать математически, используя понятие энтропии. Но прежде чем мы перейдем к определению энтропии, давайте перейдем к концепциям обратимых и необратимых процессов. мы называем обратимый процесс тот, в котором система может спонтанно вернуться в исходную ситуацию (или состояние). Необратимый процесс тот, чья система не может спонтанно вернуться в исходное состояние.

Поскольку понятия типов процессов уже упоминались, перейдем к определению энтропии. В энтропия системы (S) является мерой степени ее дезорганизации. Чем крупнее организация, тем ниже энтропия. Энтропия является характеристикой термодинамического состояния, как внутренняя энергия, объем и количество молей.

Глядя на контейнеры на рисунке выше, мы видим, что контейнер 1 имеет энтропия меньше, чем другие. Если мы возьмем емкость и встряхнем ее, мы убедимся, что «шарики» перепутались, а точнее, неорганизовались. Если мы проверим контейнер 2, то после встряхивания мы заметим, что это невозможно для шариков, спонтанно вернемся к своей первоначальной организации, если мы продолжим встряхивать контейнер.

В обратимых изотермических (температура которых всегда остается неизменной) обратимых процессах мы определяем энтропию как отношение тепла (отданного или полученного) к температуре. Таким образом, мы представляем энтропию в изотермических процессах следующим образом:

В Международной системе единиц энтропия измеряется в джоуль / кельвин. Основываясь на описанной нами концепции энтропии, мы можем сформулировать Второй закон следующим образом:

Изменение энтропии изолированной системы всегда положительно или равно нулю. Равенство ΔS = 0 имеет место, когда процессы обратимы: обратимые процессы не увеличивают энтропию. Изолированные системы, которые не получают и не отдают тепло в окружающую среду, могут только увеличивать или поддерживать постоянную энтропию.


Домициано Маркес
Закончил факультет физики
Бразильская школьная команда

Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/entropia-segunda-lei.htm

У вас есть 7 секунд, чтобы найти различия между этими картинками.

У вас есть 7 секунд, чтобы найти различия между этими картинками.

Выигрывать сложные испытания на наблюдательность — бесценное удовольствие, кроме того, эти испыта...

read more

Остерегайтесь вируса: новое обновление вируса КРУПИТЕ ДЕНЬГИ за пикс!

По данным компании по кибербезопасности Cyble Research & Intelligence Labs (CRIL), GoatRAT, и...

read more

Как правильно пишется: WiFi, WiFi или WiFi? Понимать

Термин «Wi-Fi», обозначающий беспроводной интернет, хорошо известен и произносится. Тем не менее,...

read more