hvernig á að finna breytingaskipti


svara 1:

Entropy er í stórum dráttum skilgreint sem tap á getu kerfis til að vinna verk. Einnig er hægt að reikna það út frá breytingu á hitainnihaldi í kerfi deilt með hitastiginu.

En ég er ekki viss um að þessi svör muni hjálpa þér mikið við að skilja hvað óreiðu er.

Ég fjallaði nýlega um spurningu um þýðingu „inngjöfar“ í hitafræði… þetta innihélt dæmi um hvernig mæla mætti ​​óreiðu ... og veitti einnig nokkra hitafræðilega innsýn.

Leyfðu mér að fara aðeins lengra.

Lítum á gas undir þrýstingi sem fær að tvöfalda rúmmál þess. Með einu ferli (kallað ísótermísk þensla) er hægt að halda því við stöðugt hitastig og leyfa því að ýta í stimpla til að vinna gagnlega vinnu. (Með því að vinna þetta verk missir það „getu“ til að vinna þá vinnu sem það hefur unnið.)

Með annarri aðferð (kallað ókeypis stækkun) er hægt að leyfa að „síast“ í gegnum gljúp efni í stærra ílát svo að heildarmagnið tvöfaldist.

Sigtun eða inngjöf heldur gashitastiginu stöðugu (vegna þess að það er engin breyting á hitainnihaldi gassins ... ekkert bætt við eða fjarlægt). Hitastig efnis tengist breytingu á hitastigi þess í réttu hlutfalli við hitastigsbreytinguna. Engin hitabreyting, ergo engin hitabreyting.

Þrengslafríið, frjálsa stækkunarferlið, færir gasið í sama endanlega ástand og ísótermi (stimpla) ferlið. En aðeins sá síðarnefndi hefur framleitt vinnu! Stækkuð stækkun hefur þannig einnig valdið því að bensínkerfið hefur misst getu sína til að vinna verkið!

Entropy gassins hefur aukist í báðum vinnslunum um sama magn.

Spurðu núna. „Hvernig mæli ég breytinguna á óreiðu sem varð nýlega?“ Ef þú notar stimplabúnaðinn til að þjappa gasinu í jafnhita „aftur“ upp í upphaflegt rúmmál (og hitastig) og mæla þá vinnu sem þarf til að gera þetta, segir rökfræðin að þetta sé bara sama „getu til að vinna“ sem var sóað með því að nota inngjöfina ókeypis stækkun.

Þessi 'ísótermíska þjöppunarvinna' jafngildir magni hita sem þarf að streyma út úr stimplagasinu til að leyfa lofthitastiginu að vera stöðugt meðan það er þjappað saman. Magn vinnunnar, eða jafnt og þéttur hiti, deilt með hitastiginu er magn breytinga á óreiðu fyrir inngjöfina frjálsu útrásina.

Breytingin á óreiðu er sama magn fyrir báðar tegundir útrásar; en með ísóhitaferlinu missti kerfið getu til að vinna verk með því að framleiða þetta verk! Þrengsli ollu sömu getu til að vinna verk; en gaf alls enga vinnuframleiðslu.

Þannig er entropy gagnlegt hugtak við að ræða mismun á eðli ferla. Fyrir útþenslu og þjöppun ísþarma gætirðu notað framleiðslustarfið til að koma kerfinu í upprunalegt horf. Þessi tegund ferla er kölluð „afturkræf“.

Hins vegar skilur þrenging okkur bara eftir, án þess að vinna sé tiltæk til að nota til að komast aftur í upphafsástand. Það ferli er kallað „óafturkræft“.

Þannig er hægt að nota afturkræft ferli til að mæla (eða álykta) óreiðubreytingu óafturkræfs ferils.

Svo, hvað er að gerast, hér, hvað varðar eðlisfræði gassins?

Undarlegt er að gasið getur annað hvort framleitt vinnu, eða ekki, (fer eftir því ferli sem notað er) og samt endað með því að fara á milli sömu upphafs- og endaríkja,.

Líttu á stimpilinn sem eina tegund vélar og gljúpu inngjöfartappann sem aðra tegund vélar.

Gassameindir sem hreyfast eftir ás stimplinum ýta stimplinum og gefa frá sér orku sína til að vinna verkið. Þeir verða kaldari með því að gera þetta; en, hita er einnig bætt við aðrar sameindir til að koma í veg fyrir að allt gasið verði kaldara (mundu að það er ísótermískt ferli).

Sameindirnar rekast saman út um allt, þannig að hlýrri (upphitaðar) sameindir flytja orku aftur til þeirra sem urðu kaldari með því að ýta á stimpilinn. Hitajafnvægi er viðhaldið.

Aftur á móti er porous tappinn annars konar vél, hann dreifir bara sameindum sem hreyfast í gegnum hann í handahófskenndar áttir allan tímann. Það notar ekki sameindahreyfinguna til að ýta í neina „vinsæla“ átt (með því að vinna mætti ​​út). Það gerir þeim aðeins kleift að streyma í stærra rúmmál en viðhalda einnig hitauppstreymi. Entropy bensínsins er þannig aukið um mælanlegt magn án þess að framleiða nokkurn vinnuskil.

Tilviljanakenndar gassameindir við að fara í gegnum tappann missa getu sína til að vinna verk vegna þess að ekki er „skipulegt“ ferli (td hreyfanlegur stimpli) til að vinna orku þegar sameindirnar fara í gegnum tappann og fjarlægjast hvor aðra án þess að vinna einhverja vinnu. Gasið umbreytist bara úr því að vera í litlu íláti yfir í að vera í stærra.

Entropy er mælikvarði á getu kerfis (td gasið) til að framleiða vinnu. Eðli tiltekins ferils (eða aðferðin til umbreytingar á gasinu) ræður því hve mikil vinna er í raun unnin.

Sama gasið er notað til að stjórna tveimur mismunandi ferlum: ísótermísk þensla umbreytir inntakshita í vinnuafl; inngjöf frjáls stækkun umbreytir ekki hita í vinnu.

Í upphafi hefur þrýstigasið ákveðna hæfileika til að framleiða vinnu. Að lokum hefur það minni getu til að framleiða verk (það hefur aukið óvöndun).

Ef þú vilt framleiða vinnu úr gasinu er betra að nota útþensluferlið (en koma með hita).

Þegar þú leyfir að gasinu sé stungið í gegn og stækkað er allt sem þú getur gert við hitann þinn að nota það til að komast aftur á upphafsstað. (Komdu þá með meiri hita og reyndu stækkun ísóhita.) Að þessu sinni færðu vinnu.

Að vinna með óreiðu er ekki auðvelt; en ef þú hugsar um það, þá er það skynsamlegt.

Ef þú hefur aðeins takmarkað magn af hita til að fjárfesta í virkjun skaltu velja besta ferlið áður en þú leyfir upphafsþyrpingunni að aukast, óframleiðandi!


svara 2:

Entropy (S) alheimsins eykst alltaf og er táknuð með S.

Heildarbreyting óreiðu:

Kerfi og umhverfi eru báðir þættir alheimsins (samtals), sem sjá má í þessari jöfnu:

ΔStotal = ΔSuniv = ΔSsys + ΔSsurr> 0 (1)

Kerfið og umhverfið sameiginlegt tákna breytinguna á Entropy. Entropy breyting umhverfisins er knúin áfram af hitastreymi og hitastreymið ákvarðar tákn ΔSsurr. Þess vegna ef við fengum exothermic viðbrögð við stöðugt hitastig myndi kerfið valda því að hiti flæðir út í umhverfið sem veldur því að ΔSsurr verður jákvæður. Hið gagnstæða má sjá í endótermískum viðbrögðum.


svara 3:

entropy er fall af ástandi kerfisins, breyting á entropy kerfis ákvarðast af upphafs- og endanlegu ástandi þess. Þetta á við hvort sem ferlið er afturkræft eða óafturkræft. Óafturkræfir ferlar auka hins vegar sameinaðan entropíu kerfisins og umhverfi þess. Breytingin á entropy umhverfisins eftir efnahvörf við stöðugan þrýsting og hitastig er hægt að tjá með formúlunni. ΔSsurr = -ΔH / T.


svara 4:

Það eru mismunandi formúlur fyrir óreiðubreytingar í mismunandi aðstæðum.

Kerfi og umhverfi:

ΔStotal = ΔSuniv = ΔSsys + ΔSsurr

Efnahvarf:

ΔSreaction = ΔnpSprodukt − ΔnpSreactants


svara 5:

Formúla fyrir breytingu á óreiðu,

delta S = dela Q / T