Entropia je to miera stupňa poruchy systému, ktorá je mierou nedostupnosti energie.
Je to fyzikálna veličina, ktorá súvisí s Druhý zákon termodynamiky a že má tendenciu sa prirodzene zvyšovať vo vesmíre.
Definícia entropie
„Porucha“ by sa nemala chápať ako „neporiadok“, ale skôr ako forma organizácie systému.
Pojem entropia sa niekedy uplatňuje v iných oblastiach poznania s týmto pocitom poruchy, ktorý sa blíži zdravému rozumu.
Predstavme si napríklad tri tégliky, jednu s malými modrými guľkami, druhú s rovnakým typom guľôčok, ale červenú, a tretiu prázdnu.
Vezmeme prázdny hrniec a dáme všetky modré guľky na spodok a všetky červené guľôčky na vrch. V tomto prípade sú gule oddelené a usporiadané podľa farieb.
Pri pretrepávaní hrnca sa guľky začali miešať tak, že v danom okamihu už nie je počiatočné oddelenie.
Aj keď budeme pokračovať v pretrepávaní hrnca, je nepravdepodobné, že sa guľky vrátia do pôvodnej pôvodnej organizácie. To znamená, že z usporiadaného systému (gule oddelené farbou) sa stal neusporiadaný systém (zmiešané gule).
Prirodzenou tendenciou je teda zvyšovať poruchu systému, čo znamená zvýšenie entropie. Potom môžeme povedať, že v systémoch: ΔS> 0, kde S je entropia.
Pochopte tiež, o čo ide entalpia.
Entropia a termodynamika
Koncept Entropy začal rozvíjať francúzsky inžinier a výskumník Nicolas Sadi Carnot.
Pri výskume premeny mechanickej energie na tepelnú a naopak zistil, že by nebolo možné, aby existoval plne efektívny tepelný stroj.
THE Prvý zákon termodynamiky v zásade určuje, že „energia sa šetrí“. To znamená, že vo fyzických procesoch sa energia nestráca, premieňa z jedného typu na druhý.
Napríklad stroj využíva energiu na prácu a pri tomto procese sa stroj zahrieva. To znamená, že mechanická energia sa degraduje na tepelnú energiu.
Tepelná energia sa nezmení späť na mechanická energia (ak by sa to stalo, stroj by sa nikdy nezrazil), takže proces je nezvratný.
Neskôr lord Kelvin doplnil Carnotov výskum o nezvratnosti termodynamických procesov, čo dalo základ základom Druhý zákon termodynamiky.
Rudolf Clausius ako prvý použil termín Entropy v roku 1865. Entropia by bola mierou množstva Termálna energia ktoré sa pri určitej teplote nedajú zmeniť na mechanickú energiu (nemôžu pracovať).
Clausius vyvinul matematický vzorec pre variáciu entropie () S), ktorý sa v súčasnosti používa.
Byť,
ΔS: variácia entropie (J / K)
Otázka: prestup tepla (J)
T: teplota (K)
Čítajte tiež:
- Termodynamika
- Carnotov cyklus
- Energie
- Druhy energie
- Fyzikálne vzorce
Vyriešené cvičenia
1) Enem - 2016
Do roku 1824 sa verilo, že tepelné motory, ktorých príkladom sú parné motory a súčasné spaľovacie motory, môžu mať ideálnu prevádzku. Sadi Carnot preukázal nemožnosť tepelného stroja pracujúceho v cykloch medzi dvoma tepelnými zdrojmi (jedným horúcim a jedným studeným) dosiahnuť 100% účinnosť. Takéto obmedzenie nastáva, pretože tieto stroje
a) vykonávať mechanické práce.
b) produkujú zvýšenú entropiu.
c) používať adiabatické transformácie.
d) porušujú zákon o ochrane energie.
e) pracovať pri rovnakej teplote ako horúci zdroj.
Alternatíva: b) produkujú zvýšenú entropiu.
2) Enem - 2011
Motor môže pracovať, iba ak prijíma množstvo energie z iného systému. V takom prípade sa energia uložená v palive čiastočne uvoľní počas spaľovania, aby mohol spotrebič fungovať. Keď motor beží, časť energie premenenej alebo transformovanej pri spaľovaní nemožno použiť na prácu. To znamená, že dochádza k úniku energie v inej forme. Carvalho, A. X. Z.
Tepelná fyzika. Belo Horizonte: Pax, 2009 (prispôsobené).
Podľa textu sú energetické premeny, ktoré nastávajú počas prevádzky motora, spôsobené a
a) nie je možné uvoľnenie tepla vo vnútri motora.
b) práca vykonávaná motorom je nekontrolovateľná.
c) nie je možná úplná premena tepla na prácu.
d) premena tepelnej energie na kinetiku je nemožná.
e) potenciálne energetické využitie paliva je nekontrolovateľné.
Alternatíva: c) Úplná premena tepla na prácu je nemožná.
Pozri tiež: Cvičenie z termodynamiky
