Thermodynamik.
Energieumwandlung

I Verbrennung thermische Energie.
Auswirkungen der Thermodynamik

Entropy

Entropie

Entropie

Was ist Entropie? Entropie (S) ist eine thermodynamische Größe, die ursprünglich als Kriterium für die Vorhersage der Entwicklung thermodynamischer Systeme definiert wurde.

Entropie ist eine Funktion des umfangreichen Zeichenstatus. Der Wert der Entropie wächst in einem isolierten System im Laufe eines natürlich vorkommenden Prozesses. Entropie beschreibt, wie ein thermodynamisches System irreversibel ist.

Die Bedeutung der Entropie ist Evolution oder Transformation. Das Wort Entropie kommt aus dem Griechischen.

Entropie in der Welt der Physik

In der Physik ist die Entropie die thermodynamische Größe, die es uns ermöglicht, den Teil der Wärmeenergie zu berechnen, der nicht zur Erzeugung von Arbeit verwendet werden kann, wenn der Prozess reversibel ist. Die physikalische Entropie ist in ihrer klassischen Form durch die Gleichung definiert.

Entropiegleichung

oder einfacher, wenn die Temperatur in Prozess 1 konstant bleibt →; 2 (isothermer Prozess):

Wenn also ein heißer Körper bei der Temperatur T1 eine Wärmemenge Q1 verliert, nimmt seine Entropie in Q1 / T1 ab, wenn er diese Wärme einem kalten Körper bei der Temperatur T2 (niedriger als T1) zuführt, steigt die Entropie des kalten Körpers um mehr als dass die Entropie des heißen Körpers gesunken ist, weil

Verlust der Entropie

Eine reversible Maschine kann daher einen Teil dieser Wärmeenergie in Arbeit umwandeln, aber nicht alle.

Die Leistung der reversiblen Maschine (das Maximum, das jede Maschine geben kann) ist:

Reversible Maschinenleistung

Damit die gesamte Wärmeenergie in Arbeit umgewandelt werden könnte, wäre es notwendig, dass entweder der heiße Fokus auf einer unendlichen Temperatur war oder dass der kalte Fokus bei Null Kelvin war; in einem anderen Fall ist die thermodynamische Leistung der reversiblen Maschine weniger als 1.

Der Ausdruck der Entropie ist eine logische Konsequenz des zweiten Prinzips der Thermodynamik und der Art und Weise, wie die Temperatur gemessen wird.

Das zweite Prinzip der Thermodynamik besagt, dass, wenn die Arbeit nicht verbraucht wird, die Wärme der heißen Körper auf die kalten Körper, entweder direkt durch Wärmeleitung, als ob sie durch irgendeine Maschine erfolgt.

Die Temperatur muss auf einer thermodynamischen Skala gemessen werden; Ansonsten ist der Ausdruck der Entropie nicht so elegant und hängt von der thermometrischen Substanz ab, die zum Aufbau des Thermometers verwendet wird. Bei der Definition der thermodynamischen Temperaturskala gibt es einen Freiheitsgrad, der beliebig gewählt werden kann. Wenn man feststellt, dass zwischen der Siedetemperatur und der Gefriertemperatur des Wassers 100 Grad liegen, wird die Kelvin-Skala erhalten, und es stellt sich heraus, dass die Gefriertemperatur des Wassers 273 K betragen muss.

Entropy und Energie

Unter der Annahme, dass das Universum ist ein isoliertes System, dh ein System, für das es zum Austausch von Material und Energie zu der Außenseite nicht möglich ist, kann der erste Hauptsatz der Thermodynamik und der zweite Hauptsatz der Thermodynamik wie folgt zusammengefasst werden: & ldquo; die Gesamtenergie des Universums konstant ist und die Gesamtentropie kontinuierlich zunimmt, bis sie ein Gleichgewicht & rdquo erreicht;

Dies bedeutet, dass nicht nur nicht erzeugen oder Energie zerstören, oder ohne einer Seite von einer Form zur anderen vollständig Transformierte als Wärme.

Geschichte der Entropie

Rudolf Clausius führte als erster das Konzept der Entopia ein Das Konzept der Entropie entwickelt sich als Reaktion auf die Beobachtung einer bestimmten Tatsache: Es gibt eine bestimmte Menge an Energie, die bei Verbrennungsreaktionen freigesetzt wird, die aufgrund von Dissipation oder Reibung verloren geht. Auf diese Weise wird die verlorene Energie nicht in nützliche Arbeit umgewandelt.

Die ersten Wärmemotoren, wie Thomas Savery (1698), der Newcomen Motor (1712) und das Cugnot Dampf-Dreirad (1769) waren ineffizient. Von der Eingangsenergie wurden nur 2% in nutzbare Energie umgewandelt. Viele nützlichen Energie wurde zerstreut oder verloren in sah aus wie ein Zustand von unschätzbarer Zufälligkeit. In den nächsten zwei Jahrhunderten untersuchten die Physiker das Rätsel der verlorenen Energie. Das Ergebnis dieser Studien führte die Wissenschaftler zum Konzept der Entropie.

Physikalische Rudolf Clausius war der erste es im Jahr 1865 einzuführen Seitdem haben sie mehrere Definitionen der Entropie erschienen. Die Definition der Entropie ist sehr wichtig, â €, die produziert <â €

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Geändert am: 20. Oktober 2017