21.12
את החוק השני של התרמודינמיקה ניתן לנסח באמצעות הכמות הפיזיקלית, אנטרופיה. הוא קובע כי בכל תהליך בלתי הפיך, היקום הופך להיות יותר לא מסודר.
חשבו על גז אידיאלי של 'n' שומות שעוברות התפשטות חופשית אדיאבטית, שהיא תהליך בלתי הפיך. מכיוון שאנטרופיה היא פונקציית מצב, ניתן לחשב את השינוי שלה בתהליך זה על ידי התחשבות בתהליך הפיך עם אותם מצבים ראשוניים וסופיים.
תהליך הפיך זה יכול להיות משוער להתפשטות איזותרמית.
נמצא כי השינוי הכולל באנטרופיה תלוי ביחס נפחי הגז לפני ואחרי ההתפשטות. כאן, 'n' הוא כמות הגז ו- R, קבוע הגז.
מכיוון שהסביבה אינה מחליפה חום עם הגז, האנטרופיה שלו נשארת קבועה. לפיכך, האנטרופיה הכוללת של היקום גדלה.
מצבה של כל מולקולת גז, המתואר על ידי מיקומה ומהירותה, מרכיב את המיקרו-מצב.
נפח גדול יותר של הגז מרמז על אפשרויות רבות יותר של קואורדינטות אלה עבור כל מולקולה, ומכאן, מערכת לא מסודרת יותר. לפיכך, אנטרופיה מכמתת אי-סדר.
ניתן לקבוע את החוק השני של התרמודינמיקה בצורה כמותית באמצעות מושג האנטרופיה. אנטרופיה היא המדד לאי-סדר של המערכת.
ניתן להמחיש את הקשר בין אנטרופיה ואי…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.