Entropija je merilo stopnje neurejenosti sistema, ki je merilo nedostopnosti energije.
Z njo je povezana fizikalna veličina Drugi zakon termodinamike in da se v vesolju ponavadi narašča.
Opredelitev entropije
"Motnje" ne bi smeli razumeti kot "nered", temveč kot obliko sistemske organizacije.
Pojem entropija se včasih uporablja na drugih področjih znanja s tem občutkom za motnjo, ki je bližje zdravi pameti.
Na primer, predstavljajmo si tri kozarce, enega z majhnimi modrimi frnikolami, drugega z isto vrsto frnikole, vendar rdečega, in tretjega praznega.
Vzamemo prazen lonec in spodaj damo vse modre kroglice, na vrh pa vse rdeče kroglice. V tem primeru so kroglice ločene in razvrščene po barvah.
Pri stresanju lonca so se kroglice začele mešati tako, da v danem trenutku ni več začetnega ločevanja.
Tudi če pot še naprej stresemo, je malo verjetno, da se bodo kroglice vrnile v isto začetno organizacijo. To pomeni, da je urejeni sistem (kroglice, ločene z barvo) postal neurejen sistem (mešane kroglice).
Tako je naravna težnja k povečanju motnje v sistemu, kar pomeni povečanje entropije. Nato lahko rečemo, da v sistemih: ΔS> 0, kjer je S entropija.
Razumejte tudi, kaj je to entalpija.
Entropija in termodinamika
Koncept entropije je začel razvijati francoski inženir in raziskovalec Nicolas Sadi Carnot.
V svoji raziskavi o pretvorbi mehanske energije v toplotno in obratno je ugotovil, da bi bilo nemogoče, da bi obstajal popolnoma učinkovit toplotni stroj.
THE Prvi zakon termodinamike v bistvu določa, da je "energija ohranjena". To pomeni, da se v fizikalnih procesih energija ne izgubi, temveč se pretvori iz ene vrste v drugo.
Na primer stroj uporablja energijo za delo in v tem procesu se segreje. To pomeni, da se mehanska energija razgrajuje v toplotno energijo.
Toplotna energija se ne spremeni nazaj v mehanska energija (če se to zgodi, se stroj nikoli ne bi zrušil), zato je postopek nepovraten.
Kasneje je Lord Kelvin dopolnil Carnotovo raziskavo o ireverzibilnosti termodinamičnih procesov, kar je postavilo temelje Drugi zakon termodinamike.
Rudolf Clausius je prvi uporabil izraz Entropija leta 1865. Entropija bi bila merilo količine Termalna energija ki jih pri določeni temperaturi ni mogoče pretvoriti v mehansko energijo (ne more opravljati dela).
Clausius je razvil trenutno uporabljeno matematično formulo za spremembo entropije () S).
Biti,
ΔS: sprememba entropije (J / K)
Q: prenesena toplota (J)
T: temperatura (K)
Preberite tudi vi:
- Termodinamika
- Carnotov cikel
- Energija
- Vrste energije
- Formule fizike
Rešene vaje
1) Enem - 2016
Do leta 1824 so verjeli, da imajo lahko toplotni motorji, katerih primeri so parni stroji in trenutni motorji z notranjim zgorevanjem, idealno delovanje. Sadi Carnot je dokazal, da termični stroj, ki deluje v ciklih med dvema toplotnima viroma (enim vročim in enim hladnim), ne more doseči 100-odstotne učinkovitosti. Takšna omejitev nastane, ker ti stroji
a) opravlja mehanična dela.
b) povzroči povečano entropijo.
c) uporabite adiabatske transformacije.
d) krši zakon o varčevanju z energijo.
e) delujejo pri enaki temperaturi kot vroči vir.
Alternativa: b) povzroči povečano entropijo.
2) Enem - 2011
Motor lahko deluje samo, če dobi energijo iz drugega sistema. V tem primeru se energija, shranjena v gorivu, delno sprosti med zgorevanjem, da lahko naprava deluje. Ko motor teče, del energije, pretvorjene ali transformirane pri zgorevanju, ni mogoče uporabiti za delo. To pomeni, da pride do uhajanja energije v drugi obliki. Carvalho, A. X. Z.
Termična fizika. Belo Horizonte: Pax, 2009 (prilagojeno).
Glede na besedilo so energetske transformacije, ki se zgodijo med delovanjem motorja, posledica a
a) sproščanje toplote v motorju je nemogoče.
b) delo, ki ga opravlja motor, je neobvladljivo.
c) popolna pretvorba toplote v delo je nemogoča.
d) pretvorba toplotne energije v kinetiko je nemogoča.
e) potencialne porabe energije goriva ni mogoče nadzorovati.
Alternativa: c) popolna pretvorba toplote v delo je nemogoča.
Glej tudi: Vaje iz termodinamike
