Pojmy reverzibilné a nevratné procesy možno matematicky opísať pomocou konceptu entropie. Ale skôr ako sa dostaneme k definícii entropie, poďme k konceptom reverzibilných a nevratných procesov. voláme reverzibilný proces taký, v ktorom sa systém môže spontánne vrátiť do pôvodnej situácie (alebo stavu). Nezvratný proces je systém, ktorého systém sa nemôže spontánne vrátiť do pôvodného stavu.
Keďže pojmy typov procesov už boli spomenuté, poďme k definícii entropie. THE entropia systému (S) je mierou jeho stupňa dezorganizácie. Čím väčšia organizácia, tým nižšia entropia. Entropia je charakteristikou termodynamického stavu, rovnako ako vnútorná energia, objem a počet mólov.
Pri pohľade na nádoby na obrázku vyššie vidíme, že nádoba 1 má a entropia menšie ako ostatné. Ak vezmeme nádobu a pretrepeme ju, overíme, či budú „gule“ zmiešané, lepšie povedané neusporiadané. Ak skontrolujeme nádobu 2, po pretrepaní si všimneme, že guľky nie sú možné, spontánne, vráťte sa k pôvodnej organizácii, ak budeme naďalej otriasať kontajner.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
V reverzibilných izotermických (ktorých teplota zostáva vždy rovnaká) reverzibilných procesoch definujeme entropiu ako pomer tepla (daného alebo prijatého) k teplote. Entropiu teda reprezentujeme v izotermických procesoch nasledovne:
V medzinárodnom systéme jednotiek meriame entropiu v jouloch / kelvinoch. Na základe konceptu, ktorý popisujeme o entropii, môžeme druhý zákon formulovať takto:
Zmena entropie izolovaného systému je vždy pozitívna alebo nulová. Rovnosť ΔS = 0 nastáva, keď sú procesy reverzibilné: reverzibilné procesy nezvyšujú entropiu. Izolované systémy, ktoré neprijímajú ani nedávajú teplo prostrediu, môžu mať svoju entropiu iba zvýšenú alebo udržovanú konštantnú.
Autor: Domitiano Marques
Vyštudoval fyziku
Brazílsky školský tím
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. „Entropia a druhý zákon“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/entropia-segunda-lei.htm. Sprístupnené 27. júna 2021.
