Όταν μιλάμε για θερμοδυναμική, το η εντροπία. Η εντροπία ενός συστήματος είναι ένας τύπος μέτρησης ενέργειας που δεν είναι διαθέσιμος σε ένα θερμοδυναμικό ή κλειστό σύστημα που θεωρείται επίσης συχνά ως μέτρο της διαταραχής του συστήματος. Είναι μια ιδιότητα της κατάστασης του συστήματος που ποικίλλει άμεσα με οποιαδήποτε αλλαγή, αρκεί να είναι αναστρέψιμη στη θερμότητα του συστήματος ή αντίστροφα με τη θερμοκρασία του συστήματος.
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για την εντροπία και θα σας δώσουμε μερικά παραδείγματα στην καθημερινή ζωή.
Ορισμός της εντροπίας
Γνωρίζουμε ότι είναι το μέτρο της ενέργειας που δεν είναι διαθέσιμο σε ένα κλειστό θερμοδυναμικό σύστημα. Ένας από τους τρόπους χρήσης της εντροπίας είναι η μέτρηση της διαταραχής ενός συστήματος. Δηλαδή, χάος μέσα σε ένα σύστημα οφείλεται μέσω εντροπίας. Κανονικά, καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται ή μειώνεται είναι όταν υπάρχουν σημαντικές αλλαγές στα μόρια και τα άτομα που συνθέτουν ένα σύστημα.
Εάν ορίσουμε την εντροπία με απλούστερους όρους, μπορούμε να πούμε ότι είναι η υποβάθμιση της ύλης και της ενέργειας στο σύμπαν σε μια απόλυτη κατάσταση αδρανούς ομοιομορφίας.
Κύρια χαρακτηριστικά
Ας δούμε ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά που περιλαμβάνει η εντροπία. Έχει τρία κύρια χαρακτηριστικά. Ένα από αυτά είναι ότι η εντροπία ενός συστήματος αυξάνεται όταν παρέχεται θερμότητα σε ένα σύστημα ανεξάρτητα από το αν η θερμοκρασία αυξάνεται επίσης κατά συνέπεια. Δηλαδή, σε οποιοδήποτε σύστημα στο οποίο εισάγουμε θερμότητα, η εντροπία του συστήματος αυξάνεται.
Όταν εισάγουμε θερμότητα σε ένα οικοσύστημα, είτε η θερμοκρασία αλλάζει είτε όχι, η εντροπία μειώνεται όταν απορρίπτεται αυτή η θερμότητα. Σε Σε όλες τις διαδικασίες που είναι αδιαβατικές, η τιμή της εντροπίας παραμένει σταθερή με την πάροδο του χρόνου. Ο τρόπος μέτρησης της εντροπίας πρέπει να γίνει πολύ προσεκτικά. Και είναι ότι, όταν μετριέται, πρέπει να λαμβάνονται αυθαίρετες αποφάσεις και ορισμένες από αυτές μπορούν να αποφευχθούν. Για παράδειγμα, η μονάδα κοκκοποίησης, λαμβάνοντας αυτό που ονομάζεται εντροπία, αλλά ορισμένοι άλλοι περιορισμοί είναι ανυπέρβλητοι.
Ας δώσουμε ένα παράδειγμα για να το ξεκαθαρίσουμε καλύτερα. Εάν πρέπει να επιλέξουμε πώς να περιγράψουμε ορισμένα γεγονότα που συμβαίνουν αφού η εντροπία δεν είναι αμετάβλητη, μπορούμε να περιγράψουμε το ίδιο αντικείμενο με τον ίδιο τρόπο. Αυτός είναι ένας μεγαλύτερος περιορισμός από τον κοινό περιορισμό και γενικά αναγνωρίζεται ότι για τη μέτρηση της εντροπίας, πρέπει να είναι γνωστός ο τομέας του προς αντιμετώπιση προβλήματος.
Ωστόσο, μπορούμε να ορίσουμε την εντροπία ως εξαιρετικά απλή λειτουργία. Περιλαμβάνει μόνο έναν λογάριθμο και τον αριθμό των πραγμάτων που έχουν συγκεκριμένες ιδιότητες ενδιαφέροντος.
Ιδιότητες εντροπίας
Θα αρχίσουμε να περιγράφουμε ποιες είναι οι σημαντικότερες ιδιότητες της εντροπίας στην καθημερινή μας εμπειρία. Μπορεί να παρουσιαστεί ως κάτι που δεν έχει βάρος και που μπορεί να ρέει σε όλα στον κόσμο μας. Είναι μια ιδιότητα που έχει να κάνει με την ποσότητα της ύλης σε ένα σώμα που αναφέρεται σε μια περιοχή του χώρου και μπορεί βασικά να αντιμετωπιστεί ως ουσία. Με αυτόν τον τρόπο, η εντροπία μπορεί να διανεμηθεί σε μια περιοχή της ύλης, συσσωρευμένη αντίστροφα ή άμεσα. Μπορεί επίσης να εξαχθεί, να αποσυμπιεστεί ή να μεταφερθεί σε άλλο αντικείμενο. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούμε να το συνδέσουμε με τη δική μας ενέργεια.
Γνωρίζουμε ότι η εντροπία αλλάζει σημαντικά την κατάσταση ενός αντικειμένου. Όταν ένα υλικό έχει χαμηλή ποσότητα, θεωρείται κρύο. Εάν ο υλικός μύθος περιέχει όλο και περισσότερη ποσότητα εντροπίας, μπορεί να γίνει αντιληπτό ως καυτό ακόμη. Γι 'αυτό γνωρίζουμε ότι παίζει θεμελιώδη ρόλο σε όλες τις θερμικές πτυχές και μπορεί να θεωρηθεί ως η αιτία αυτών των επιπτώσεων. Χωρίς αυτό το μέτρο δεν υπάρχει θερμοκρασία ή θερμότητα. Κανονικά τείνει να απλώνεται σε ένα ομοιογενές σώμα και να καταστρέφεται αυτόματα λίγο πολύ γρήγορα και ομοιόμορφα σε όλο τον όγκο.
Σε αυτήν τη διαδικασία, μπορούμε να δούμε ότι η εντροπία ρέει από το πιο ζεστό στο πιο κρύο σώμα. Υπάρχουν ουσίες που είναι καλοί αγωγοί, όπως ασήμι, χαλκός, διαμάντι και αλουμίνιο και άλλες που είναι κακοί αγωγοί και που το καθιστούν πιο αργό όπως το ξύλο, τα πλαστικά ή ο αέρας. Ενώ στην καθημερινή ζωή χρησιμοποιούμε καλούς αγωγούς για να το μεταφέρουμε, χρησιμοποιούμε κακούς αγωγούς ως μονωτές.
Μεγάλη ποσότητα εντροπίας παράγεται στο θερμαντικό πηνίο μιας μονάδας παραγωγής ενέργειας. Εμφανίζονται επίσης στη φλόγα ενός καυστήρα λαδιού και στις επιφάνειες τριβής ενός συστήματος δισκόφρενου. Ένα άλλο μέρος όπου δημιουργείται μεγάλη ποσότητα είναι στους μυς ενός αθλητή που βρίσκεται σε συνεχή κίνηση. Το ίδιο ισχύει και στον εγκέφαλο. Όταν σκεφτόμαστε, παράγεται μεγάλη ποσότητα εντροπίας.
Θερμοκρασία και φύση
Γνωρίζουμε πρακτικά ότι η παραγωγή συμβαίνει σε κάθε κατάσταση στη φύση. Σε κάθε περίπτωση στην οποία υπάρχει αλλαγή υπάρχει εντροπία. Το πιο εκπληκτικό χαρακτηριστικό που έχει είναι ότι εμφανίζεται σχεδόν σε όλες τις διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα στη ζωή, είτε σε μικρές είτε σε μεγάλες ποσότητες. Προς το παρόν δεν υπάρχει γνωστός μηχανισμός με τον οποίο, Μόλις παραχθεί η ποσότητα εντροπίας, δεν μπορεί να καταστραφεί. Η συνολική υπάρχουσα ποσότητα μπορεί να αυξηθεί και να μην μειώνεται ποτέ.
Οποιαδήποτε διαδικασία που δημιουργεί εντροπία δεν μπορεί να επιστρέψει αυτήν την ενέργεια αφού είναι ένα μη αναστρέψιμο σύστημα. Αυτό δεν σημαίνει ότι το σώμα μπορεί να επιστρέψει στην αρχική του κατάσταση, μόνο ότι αυτή η ποσότητα θερμότητας αφήνει το σώμα σας. Ο ισχυρισμός ότι αυξάνεται αλλά δεν μειώνεται είναι αυτό που περιέχεται στο δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής. Εάν δεν υπάρχει χώρος για την κατάθεση της εντροπίας, δεν είναι δυνατόν για το σώμα να επιστρέψει στην αρχική του κατάσταση.
Όπως μπορείτε να δείτε, είναι πολύ δύσκολο να περιγραφεί, αλλά είναι πολύ χρήσιμο σε καθημερινή βάση. Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για αυτό το θέμα.