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엔트로피

Overview

출처: 케트론 미첼 윈, 박사, 아산타 쿠레이, 박사, 물리학 및 천문학, 물리 과학 학교, 캘리포니아 대학, 어바인, 캘리포니아

열역학의 두 번째 법칙은 자연의 기본 법칙입니다. 시스템의 엔트로피는 항상 시간이 지남에 따라 증가하거나 시스템이 정상 상태이거나 "뒤집을 수있는 과정"을 겪고있을 때 이상적인 경우 일정하게 유지된다는 것을 명시합니다. 시스템이 돌이킬 수없는 과정을 겪고있다면 시스템의 엔트로피는 항상 증가합니다. 즉, 엔트로피, ΔS의 변화는 항상 0보다 크거나 동일하다는 것을 의미합니다. 시스템의 엔트로피는 시스템이 달성 할 수있는 미세한 구성의 수의 척도이다. 예를 들어, 알려진 부피, 압력 및 온도를 가진 용기의 가스는 개별 가스 분자의 가능한 구성의 엄청난 수를 가질 수 있습니다. 컨테이너가 열리면 가스 분자가 빠져나와 구성 수가 급격히 증가하여 본질적으로 무한대에 접근합니다. 컨테이너가 열리면 엔트로피가 증가한다고 합니다. 따라서 엔트로피는 시스템의 "장애"의 척도로 간주될 수 있다.

Procedure

1. 설정.

  1. 가열 요소와 스탠드, 온도계, 스톱워치, 몇 가지 종이 타월, 물 및 대형 비커를 가져옵니다.
  2. 샘플이 너무 빨리 식히지 않도록 충분한 물로 비커를 채웁니다(즉, 적어도 500 mL).
  3. 비커를 가열 요소 아래에 있는 스탠드에 놓고 켭니다.
  4. 물 비커가 끓어오르면 온도계를 삽입하고 발열체를 끕니다.
  5. 조심스럽게 난방 스탠드에서 비커를 제거하고 종이 타월 위에 테이블에 놓습니다. 이들은 테이블에서 절연 역할을합니다.

2. 데이터 기록.

  1. 스톱워치를 시작하고 온도와 시간을 기록합니다.
  2. 처음 20분 동안 약 1분 마다 측정하십시오.
  3. 다음 20분 동안 약 3-5분마다 측정합니다.
  4. 표 1에서이러한 값을 기록합니다.
  5. 온도 대 시간 그래프에서

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Results

680mL의 물의 대표적인 결과는 표 1에도시된다. 냉각 상수 k는 테이블의 데이터 점을 사용하여 방정식 7을해결하는 것으로 나타났습니다. 35분 후,T(35) = 50.6. 초기 온도는 100°C였고 데이터 수집은 28.5°C에서 중단되었습니다. 이러한 변수를 사용하면 다음 방정식을 사용하여 k를 가져옵니다.

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Application and Summary

가방에 보관된 헤드폰 한 켤레는 항상 매듭이 되는 경향이 있으며, 이는 가방을 들고 다니는 것으로 인한 엔트로피의 증가입니다. 헤드폰을 매듭해제하고 엔트로피를 줄이는 작업을 수행해야 합니다(이것은 "가역 가능한 과정"으로 생각할 수 있음). 물리적 법칙에 의해 허용되는 가장 효율적인 열 엔진 사이클은 Carnot 사이클입니다. 두 번째 법에 따르면 열 엔진에 공급되는 모든 열이 작업을 수행?...

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Tags

EntropyThermodynamicsHeat TransferDisorderIrreversible ProcessGas MoleculesContainerConfigurationsSecond Law Of ThermodynamicsChange In EntropyHot WaterRoom TemperatureCooling ExperimentsNewton s Law Of CoolingRate Of Temperature Change

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0:05

Overview

1:17

Principles Behind a Cooling Experiment

3:33

The Cooling Experiment

4:29

Calculation and Results

6:06

Applications

7:07

Summary

이 컬렉션의 비디오:

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