Wyjaśnimy, czym jest entropia, z czego składa się entropia ujemna oraz kilka przykładów tego stopnia równowagi układu.
Czym jest entropia?
wfizyczny mówimy o entropii (zazwyczaj symbolizowanej literą S) w odniesieniu do stopnia równowagi układu termodynamicznego, a raczej jego poziomu skłonności do nieuporządkowania (zmienności entropii). Kiedy następuje pozytywna zmiana entropii, składniki układu przechodzą w stan większego nieporządku niż w przypadku wystąpienia entropii ujemnej.
Entropia jest kluczowym pojęciem Drugiego Prawa Termodynamiki, które stwierdza, że „ilość entropii w wszechświat ma tendencję do wzrostu pogoda”. Albo to samo: po odpowiednim czasie systemy będą miały tendencję do nieuporządkowania. Ten potencjał nieporządku będzie tym większy, im bliżej system jest do równowagi. Im wyższa równowaga, tym wyższa entropia.
Można również powiedzieć, że entropia to obliczenie energii wewnętrznej układu, która nie jest przydatna do wykonywania pracy, ale istnieje i kumuluje się w danym układzie. To jestEnergia nadwyżka, jednorazowe.
Gdy system przechodzi ze stanu początkowego do wtórnego, w procesie izotermicznym (o równych temperatura), zmiana entropii (S2 - S1) będzie równa wielkości ciepło wymienić system naśrodowisko , (Q1 → Q2), podzielone przez jego temperaturę. Wyraża się to następującym równaniem:
S2 - S1 = (Q1 → Q2) / T
To pokazuje, że zmiany entropii można obliczyć tylko w a system a nie wartości bezwzględne.Jedynym punktem, w którym entropia wynosi zero, jest zero absolutne (0 K lub -273,16 ° C).
Entropia ujemna
Entropia ujemna, syntropia lub negentropia to ta entropia, którą system eksportuje lub uwalnia, aby utrzymać niski poziom entropii.
Koncepcja ta została opracowana przez fizyka Erwina Schrödingera w 1943 roku, a następnie podjęta przez różnych badaczy.
Przykłady entropii
Niektóre codzienne przykłady entropii to:
- Rozbicie płyty. Jeśli zrozumiemy płytkę jako uporządkowany i zrównoważony układ, o wysokim potencjale entropicznym, zobaczymy, że jej rozdrobnienie na kawałki jest naturalnym, chwilowym wydarzeniem, które nie zachodzi samoistnie w przeciwnym kierunku.
- Rozpad radioaktywny. Proces ten, również nieodwracalny, prowadzi do:atomy niestabilne i wysokie obciążenie entropowe, aby stać się bardziej stabilnym (element zmienny). W tym celu uwalniają duże ilości energii, którą nazywamy promieniowaniem.
- Koniec wszechświat. Współczesna fizyka ostrzega przed teorią końca wszechświata, zwaną „śmiercią cieplną”, która głosi, że entropia we wszechświecie w pewnym momencie osiągnie równowagę, punkt maksymalnej entropii na końcu wszechświata. ruch i wymiany ciepła, z którymi nie będzie żadnej dalszej ewolucji ani jakiejkolwiek zmiany.