Kad mēs runājam par termodinamiku, entropija. Sistēmas entropija ir enerģijas mērīšanas veids, kas nav pieejams termodinamiskā vai slēgtā sistēmā, un to bieži uzskata arī par sistēmas traucējumu mēru. Tā ir sistēmas stāvokļa īpašība, kas mainās tieši ar jebkādām izmaiņām, ja vien tā ir atgriezeniska sistēmas karstumā vai apgriezti ar tās pašas temperatūru.
Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim visu, kas jums jāzina par entropiju, un mēs sniegsim dažus piemērus ikdienas dzīvē.
Entropijas definīcija
Mēs zinām, ka tas ir enerģijas mērs, kas nav pieejams slēgtā termodinamiskajā sistēmā. Viens no veidiem, kā izmantot entropiju, ir izmērīt sistēmas traucējumus. Proti, haoss sistēmā ir saistīts ar entropiju. Parasti, paaugstinoties vai pazeminoties temperatūrai, notiek lielas izmaiņas molekulās un atomos, kas veido sistēmu.
Ja mēs entropiju definējam vienkāršāk, mēs varam teikt, ka tā ir matērijas un enerģijas degradācija Visumā līdz galīgam inerta viendabīguma stāvoklim.
galvenās iezīmes
Mēs redzēsim, kādas ir galvenās iezīmes, kuras ietver entropija. Tam ir trīs galvenās īpašības. Viens no tiem ir tāds, ka sistēmas entropija palielinās, kad sistēmā tiek piegādāts siltums, neatkarīgi no tā, vai tā rezultātā arī temperatūra paaugstinās. Tas ir, jebkurā sistēmā, kurā mēs ievadām siltumu, sistēmas entropija palielinās.
Kad mēs ievadām siltumu ekosistēmā, neatkarīgi no tā, vai temperatūra mainās vai nemainās, entropija samazinās, kad šis siltums tiek noraidīts. In Visos adiabatiskajos procesos entropijas vērtība laika gaitā paliek nemainīga. Kā izmērīt entropiju, jādara ļoti uzmanīgi. Un tas ir tāds, ka, to mērot, ir jāpieņem patvaļīgi lēmumi, un no dažiem var izvairīties. Piemēram, precizitātes mērvienība, ņemot to, ko sauc par entropijas ātrumu, bet daži citi ierobežojumi ir nepārvarami.
Sniegsim piemēru, lai to labāk izskaidrotu. Ja mums ir jāizdara izvēle, kā aprakstīt noteiktus notikumus, kas notiek, jo entropija nav nemainīga, vienu un to pašu objektu var aprakstīt tādā pašā veidā. Tas ir lielāks ierobežojums nekā parastais ierobežojums, un ir vispāratzīts, ka, lai izmērītu entropiju, ir jāzina risināmās problēmas joma.
Tomēr mēs varam definēt entropiju kā ārkārtīgi vienkāršu funkciju. Tajā ir iesaistīts tikai viens logaritms un to lietu skaits, kurām ir noteiktas interesējošas īpašības.
Entropijas īpašības
Mēs sāksim aprakstīt, kuras ir nozīmīgākās entropijas īpašības mūsu ikdienas pieredzē. To var pasniegt kā kaut ko, kam nav svara un kas var plūst visā mūsu pasaulē. Tas ir īpašums, kas ir saistīts ar vielas daudzumu ķermenī, kas attiecas uz kosmosa reģionu un kuru pamatā var uzskatīt par vielu. Pa šo ceļu, entropiju var sadalīt matērijas apgabalā, uzkrāties apgriezti vai tieši. To var arī iegūt, atspiest vai pārnest uz citu objektu. Tādā veidā mēs varam to saistīt ar savu enerģiju.
Mēs zinām, ka entropija būtiski maina objekta stāvokli. Ja materiālam ir mazs daudzums, tas tiek uztverts kā auksts. Ja materiālais mīts satur arvien vairāk daudzumu, entropiju var uztvert kā pieprasītu pat karstu. Šī iemesla dēļ mēs zinām, ka tai ir būtiska loma visos termiskajos aspektos un to var uzskatīt par šo efektu cēloni. Bez šī mēra nav temperatūras vai siltuma. Parasti tam ir tendence izplatīties pa viendabīgu ķermeni un tas tiek automātiski iznīcināts vairāk vai mazāk ātri un vienmērīgi visā tilpumā.
Šajā procesā mēs varam redzēt, ka entropija plūst no karstākā uz visaukstāko ķermeni. Ir vielas, kas ir labi vadītāji, piemēram, sudrabs, varš, dimants un alumīnijs, un citas, kas ir slikti vadītāji un kas padara to lēnāku, piemēram, koks, plastmasa vai gaiss. Tā kā ikdienas dzīvē mēs izmantojam labus vadītājus, lai to pārvietotu, mēs izmantojam sliktus vadītājus kā izolatorus.
Elektrostacijas sildīšanas spolē tiek radīts liels entropijas daudzums.. Tos ražo arī eļļas degļa liesmā un uz disku bremžu sistēmas berzes virsmām. Vēl viena vieta, kur tiek ģenerēts liels daudzums, ir nepārtrauktā kustībā esoša sportista muskuļos. Tas pats notiek smadzenēs. Kad mēs domājam, rodas liels daudzums entropijas.
Temperatūra un daba
Mēs praktiski zinām, ka ražošana dabā notiek jebkurā situācijā. Jebkurā situācijā, kurā notiek izmaiņas, ir iesaistīta entropija. Tās apbrīnojamākā iezīme ir tā, ka tā notiek praktiski visos dzīves procesos, gan mazos, gan lielos daudzumos. Pašlaik nav zināms mehānisms, ar kura palīdzību ja entropijas daudzums ir radīts, to nevar iznīcināt. Kopējā esošā summa var tikai palielināties un nekad nesamazināt.
Jebkurš process, kas ģenerē entropiju, nevar atgriezt šo enerģiju, jo tā ir neatgriezeniska sistēma. Tas nenozīmē, ka ķermenis var atgriezties sākotnējā stāvoklī, tikai tas, ka šis siltuma daudzums atstāj jūsu ķermeni. Apgalvojums, ka tas palielinās, bet nesamazinās Tas ir ietverts otrajā termodinamikas likumā. Ja nav vietas, kur deponēt entropiju, ķermenim nav iespējams atgriezties sākotnējā stāvoklī.
Kā redzat, to ir diezgan grūti aprakstīt, bet tas ir ļoti noderīgi katru dienu. Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par šo tēmu.