Mēs izskaidrojam, kas ir entropija, no kā sastāv negatīvā entropija un daži piemēri šai sistēmas līdzsvara pakāpei.
Kas ir entropija?
Infiziskais mēs runājam par entropiju (parasti to simbolizē ar burtu S), lai apzīmētu termodinamiskās sistēmas līdzsvara pakāpi vai drīzāk tās tendences uz nekārtību līmeni (entropijas variācijas). Kad notiek pozitīvas entropijas izmaiņas, sistēmas sastāvdaļas nonāk lielākā nekārtības stāvoklī nekā tad, kad notiek negatīva entropija.
Entropija ir galvenais jēdziens Otrajam termodinamikas likumam, kas nosaka, ka "entropijas apjoms Visums mēdz palielināties laikapstākļi”. Vai arī tas pats: pietiekamā laika periodā sistēmām būs tendence nesakārtot. Šis traucējumu potenciāls būs lielāks, jo tuvāk sistēma būs līdzsvaram. Jo augstāks līdzsvars, jo augstāka ir entropija.
Var arī teikt, ka entropija ir sistēmas iekšējās enerģijas aprēķins, kas nav noderīga darba veikšanai, bet pastāv un uzkrājas noteiktā sistēmā. Tas ir,Enerģija pārpalikums, vienreiz lietojams.
Kad sistēma pāriet no sākotnējā stāvokļa uz sekundāro, izotermiskā procesā (vienāds temperatūra), entropijas izmaiņas (S2 - S1) būs vienādas ar summu karstums lai apmainītos ar sistēmu arvide , (Q1 → Q2), dalīts ar tā temperatūru. To izsaka ar šādu vienādojumu:
S2 - S1 = (Q1 → Q2) / T
Tas parāda, ka entropijas variācijas var aprēķināt tikai a sistēma nevis absolūtās vērtības.Vienīgais punkts, kur entropija ir nulle, ir pie absolūtās nulles (0 K vai -273,16 ° C).
Negatīvā entropija
Negatīvā entropija, sintropija vai negentropija ir entropija, ko sistēma eksportē vai atbrīvo, lai saglabātu zemu entropijas līmeni.
Šo koncepciju 1943. gadā izstrādāja fiziķis Ervins Šrēdingers, un vēlāk to izmantoja dažādi zinātnieki.
Entropijas piemēri
Daži ikdienas entropijas piemēri ir:
- Plāksnes plīsums. Ja mēs sapratīsim plāksni kā sakārtotu un līdzsvarotu sistēmu, ar augstu entropisko potenciālu, mēs redzēsim, ka tās sadrumstalotība gabalos ir dabisks, īslaicīgs notikums, kas nenotiek spontāni pretējā virzienā.
- Radioaktīvā sabrukšana. Šis process, arī neatgriezenisks, noved pieatomi nestabila un augsta entropiskā slodze, lai kļūtu stabilāka (mainīgs elements). Lai to izdarītu, tie atbrīvo lielu daudzumu enerģijas, ko mēs saucam par starojumu.
- Beigas Visums. Mūsdienu fizika ir brīdinājusi par Visuma beigu teoriju, ko sauc par "karstuma nāvi", kas apgalvo, ka entropija Visumā kādā brīdī sasniegs līdzsvaru, maksimālās entropijas punktu Visuma galā. kustība un siltuma pārneses, ar kurām nebūs nekādas tālākas evolūcijas vai izmaiņas.