אנטרופיה

Overview

מקור: קטרון מיטשל-ווין, PhD, אסנטה קוריי, PhD, המחלקה לפיזיקה ואסטרונומיה, בית הספר למדעי הפיזיקה, אוניברסיטת קליפורניה, אירווין, קליפורניה

החוק השני של התרמודינמיקה הוא חוק יסוד הטבע. הוא קובע כי האנטרופיה של מערכת תמיד גדלה עם הזמן או נשארת קבועה במקרים אידיאליים כאשר מערכת נמצאת במצב יציב או עוברת "תהליך הפיך". אם המערכת עוברת תהליך בלתי הפיך, האנטרופיה של המערכת תמיד תגדל. משמעות הדבר היא שהשינוי באנטרופיה, ΔS, תמיד גדול או שווה לאפס. האנטרופיה של מערכת היא מדד למספר התצורות המיקרוסקופיות שהמערכת יכולה להשיג. לדוגמה, גז במיכל עם נפח, לחץ וטמפרטורה ידועים יכול להיות מספר עצום של תצורות אפשריות של מולקולות הגז הבודדות. אם המיכל נפתח, מולקולות הגז בורחות ומספר התצורות גדל באופן דרמטי, ובעצם מתקרב לאינסוף. כאשר המיכל נפתח, האנטרופיה אמורה לגדול. לכן, אנטרופיה יכולה להיחשב מידה של "הפרעה" של מערכת.

Procedure

1. התקנה.

להשיג גוף חימום ומעמד, מדחום, סטופר, כמה מגבות נייר, מים, וכוס גדולה.
מלא את הכיס עם מספיק מים, כך המדגם לא להתקרר מהר מדי(כלומר, לפחות 500 מ"ל).
מניחים את הכיס מלאה במים על הדוכן מתחת לגוף החימום ומדליקים אותו.
ברגע המים מגיע לרתיחה, להכניס את המדחום ולכבה את גו?...

Results

תוצאות מייצגות עבור 680 מ"ל של מים מוצגים בטבלה 1. קבוע הקירור k נמצא באמצעות נקודות הנתונים בטבלה ופתרון משוואה 7. לאחר 35 דקות, T(35) = 50.6. הטמפרטורה הראשונית הייתה 100 °C (50 °F), ואיסוף הנתונים נפסק ב 28 °C (5 °F). שימוש במשתנים אלה מעניק את המשוואה הבאה ...

Application and Summary

זוג אוזניות שנשמרות בשקית תמיד נוטה להיות קשורות - זוהי עלייה באנטרופיה הנגרמת על ידי נשיאת התיק מסביב. יש צורך לעשות עבודה על האוזניות כדי לבטל את הקשר אותם ולהקטין את האנטרופיה (זה יכול להיחשב "תהליך הפיך"). מחזור מנוע החום היעיל ביותר המותר על ידי חוקים פיזיים הוא מחזור קרנו. החוק השני קוב...