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.

가열 요소와 스탠드, 온도계, 스톱워치, 몇 가지 종이 타월, 물 및 대형 비커를 가져옵니다.
샘플이 너무 빨리 식히지 않도록 충분한 물로 비커를 채웁니다(즉, 적어도 500 mL).
비커를 가열 요소 아래에 있는 스탠드에 놓고 켭니다.
물 비커가 끓어오르면 온도계를 삽입하고 발열체를 끕니다.
조심스럽게 난방 스탠드에서 비커를 제거하고 종이 타월...

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.

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?...