απορία; ΟΤΑΝ ΕΧΕΙΣ ΑΠΟΡΙΑ

4-14 ΕΝΤΡΟΠΙΑ

Η εντροπία S, που εισήγαγε ο Clausius, δίνει ποσοτική μορφή στον δεύτερο θερμοδυναμικό νόμο: σε κάθε μεταβολή απομονωμένου συστήματος η εντροπία αυξάνεται, και μικροσκοπικά μετρά την αταξία, όπως έδειξε ο Boltzmann.

Β΄ Λυκείου · Φυσική θετικών · 25 λεπτά

Το μάθημα είναι στο σχολικό βιβλίο. Δεν το αντιγράφουμε εδώ. Άνοιξε το επίσημο κεφάλαιο και γύρνα για την εξάσκηση.

Άνοιγμα βιβλίου ↗

Η σύνοψη, οι όροι και οι ασκήσεις γράφτηκαν με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης από το σχολικό βιβλίο και μπορεί να έχουν λάθη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο: ό,τι σου φαίνεται περίεργο, έλεγξέ το εκεί. Βρήκες λάθος; Γράψε μας στο aporia@signmak.com.

Σχεδιάγραμμα

Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο.

Τι έγινε

  1. Η εντροπία S εισήχθη από τον Clausius για να γίνει ποσοτικός ο δεύτερος νόμος. Σε πολύ μικρή αντιστρεπτή μεταβολή ΔS = ΔQ/T, με μονάδα 1 J/K.
  2. Όταν το σύστημα απορροφά θερμότητα η εντροπία του αυξάνεται, όταν αποβάλλει μειώνεται· η σχέση δίνει τη μεταβολή, όχι την ίδια την εντροπία.
  3. Σε μεγαλύτερη αντιστρεπτή μεταβολή αθροίζουμε: SB − SA = ΔQ1/T1 + ΔQ2/T2 + … + ΔQν/Tν.
  4. Η μεταβολή της εντροπίας εξαρτάται μόνο από την αρχική και την τελική κατάσταση, όχι από το αν η μεταβολή είναι αντιστρεπτή ή μη.
  5. Σε μονωμένο σύστημα δύο σωμάτων με TA > TB, όταν περνά θερμότητα από το Α στο Β, ΔS = −|ΔQ|/TA + |ΔQ|/TB > 0: σε απομονωμένο σύστημα η εντροπία αυξάνεται και γίνεται μέγιστη στην ισορροπία.
  6. Η αύξηση της εντροπίας μειώνει την ικανότητα του συστήματος να παράγει ωφέλιμο έργο.
  7. Ο Boltzmann, τη δεκαετία του 1870, έδειξε ότι η εντροπία μετρά την αταξία: όταν σώμα συγκρούεται με εμπόδιο, η ενέργεια μένει ίδια αλλά οι κινήσεις των μορίων γίνονται άτακτες και η εντροπία αυξάνεται.

Πρόσωπα

Clausius
Γερμανός, εισήγαγε την εντροπία, 1822-1888
Boltzmann
συνέδεσε την εντροπία με την αταξία

Όροι

εντροπία S
μέγεθος του 2ου νόμου, συνδέεται με αταξία
ΔS = ΔQ/T
μεταβολή εντροπίας σε μικρή αντιστρεπτή
μονάδα εντροπίας στο SI
1 J/K
ΔQ > 0
η εντροπία του συστήματος αυξάνεται
SB − SA
άθροισμα των ΔQ/T σε μικρά βήματα
ΔS ανάμεσα σε δύο καταστάσεις
ίδια για κάθε δρόμο
εντροπία απομονωμένου συστήματος
αυξάνεται σε κάθε μεταβολή
εντροπία στην ισορροπία
παίρνει τη μέγιστη τιμή
αύξηση εντροπίας μακροσκοπικά
λιγότερο ωφέλιμο έργο
αύξηση εντροπίας μικροσκοπικά
περισσότερη αταξία
εντροπία και αταξία
τις συνέδεσε ο Boltzmann
ΔS σώματος που δίνει |ΔQ| σε TA
−|ΔQ|/TA
Γλαρονήσια Μήλου
λάβα με μειωμένη εντροπία, ραβδόμορφη

ΠΑΙΞΕ ΤΟΤηλεπαιχνίδι · Η Σκάλα · Η Τελεία · Κρεμάλα · Ζευγάρια · όλα με την ύλη αυτού του μαθήματος.

Εξάσκηση

Συχνές απορίες

Τι είναι η εντροπία;

Θερμοδυναμικό μέγεθος με σύμβολο S και μονάδα το 1 J/K. Σε πολύ μικρή αντιστρεπτή μεταβολή η μεταβολή της είναι ΔS = ΔQ/T. Μικροσκοπικά συνδέεται με την αταξία των σωματιδίων του συστήματος.

Πώς διατυπώνεται ο δεύτερος νόμος με την εντροπία;

Σε κάθε μεταβολή ενός απομονωμένου συστήματος η εντροπία αυξάνεται και γίνεται μέγιστη όταν το σύστημα φτάσει σε ισορροπία.

Γιατί η αύξηση της εντροπίας σημαίνει λιγότερο ωφέλιμο έργο;

Όσο δύο σώματα έχουν διαφορετική θερμοκρασία μπορεί να δουλέψει μια θερμική μηχανή ανάμεσά τους. Όταν οι θερμοκρασίες εξισωθούν, η εντροπία είναι μέγιστη και η δυνατότητα για έργο χάνεται, αν και η ενέργεια δεν μειώθηκε.

Ανοίγει το μενού κοινοποίησης του κινητού σου. Αν δεν υπάρχει, αντιγράφεται ο σύνδεσμος.

Νέα από το aporia.gr Νέες ενότητες και ό,τι βρίσκουμε στα θέματα των Πανελληνίων, στη σελίδα μας στο Facebook.