21.12
Drugą zasadę termodynamiki można sformułować za pomocą wielkości fizycznej, entropii. Stwierdza ona, że w każdym nieodwracalnym procesie wszechświat staje się bardziej nieuporządkowany.
Weźmy pod uwagę gaz doskonały "n" moli podlegający adiabatycznej swobodnej ekspansji, która jest procesem nieodwracalnym. Ponieważ entropia jest funkcją stanu, jej zmianę podczas tego procesu można obliczyć, biorąc pod uwagę proces odwracalny z tymi samymi stanami początkowymi i końcowymi.
Ten odwracalny proces można w przybliżeniu porównać do rozszerzalności izotermicznej.
Stwierdzono, że całkowita zmiana entropii zależy od stosunku objętości gazu przed i po ekspansji. Tutaj "n" to ilość gazu, a R to stała gazowa.
Ponieważ środowisko nie wymienia ciepła z gazem, jego entropia pozostaje stała. W związku z tym całkowita entropia wszechświata wzrosła.
Stan każdej cząsteczki gazu, opisany przez jej położenie i prędkość, składa się na mikrostan.
Większa objętość gazu implikuje więcej możliwości tych współrzędnych dla każdej cząsteczki, stąd bardziej nieuporządkowany układ. W ten sposób entropia kwantyfikuje nieporządek.
Drugą zasadę termodynamiki można wyrazić ilościowo, korzystając z pojęcia entropii. Entropia jest miarą nieporządku układu.
Relacja& między entropią a…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.