Что такое энтропия?
Энтропия описывает тенденцию перехода систем из состояния высшей организации в состояние низшей организации на молекулярном уровне. В своей повседневной жизни вы интуитивно понимаете, как работает энтропия, когда вы наливаете сахар в свой кофе или плавите кубик льда в стакане. Энтропия может влиять на пространство, в которое распространяется вещество, на изменение его фазы от твердого тела на жидкое на газ или на его положение. В физике энтропия - это математическое измерение изменения потенциальной энергии от большей к меньшей , связанное со вторым законом термодинамики.
Энтропия происходит от греческого слова, означающего «преобразование». Это определение дает нам понимание того, почему вещи, по-видимому, трансформируются без причины. Системы могут поддерживать организацию на молекулярном уровне, пока энергия добавлена. Например, вода будет кипеть только до тех пор, пока вы держите кастрюлю над огнем. Вы добавляете тепло, форму кинетической энергии, чтобы ускорить молекулы в воде. Если удалить источник тепла, мы все можем догадаться, что вода постепенно охладится до комнатной температуры. Это происходит из-за энтропии, потому что молекулы воды, как правило, используют свою накопленную потенциальную энергию, выделяют тепло и в итоге получают меньшую потенциальную энергию.
Температура не единственная трансформация энтропии. Изменения всегда включают переход от неравновесия к равновесию, что согласуется с переходом в порядке убывания. Например, молекулы всегда распределяются, чтобы равномерно заполнить контейнер. Когда мы капаем пищевой краситель в прозрачный стакан воды, даже если не перемешиваем, эта объединенная концентрация капли будет постепенно распространяться до тех пор, пока каждая часть воды не приобретет одинаковую плотность цвета.
Другой тип энтропии, связанный с видимым движением (в отличие от невидимого движения тепла), включает гравитацию . Если мы не вложим энергию в систему, например, в руку и мяч, удерживая объект, он падает на землю. Возвышенное положение имеет более высокую потенциальную энергию. Когда объект падает, он превращается в кинетическую энергию движения. Объект всегда заканчивается положением минимально возможной потенциальной энергии, такой как опора на пол.
В более технических терминах энтропия - это конкретное значение, которое измеряет, сколько энергии выделяется в системе, когда она достигает минимальной потенциальной энергии. Энтропия оценивает количество беспорядка, понимаемого как изменение тепла, от более раннего момента к более позднему моменту времени. Это должно происходить в «закрытой» системе, где нет или нет утечки энергии. Теоретически это можно измерить, но практически очень сложно создать абсолютно замкнутый сценарий. В приведенном выше примере с пищевым красителем часть пищевого окрашивающего раствора может испаряться, что является отдельным процессом от равномерного распределения растворенного вещества.
Энтропия происходит от греческого слова, означающего «преобразование». Это определение дает нам понимание того, почему вещи, по-видимому, трансформируются без причины. Системы могут поддерживать организацию на молекулярном уровне, пока энергия добавлена. Например, вода будет кипеть только до тех пор, пока вы держите кастрюлю над огнем. Вы добавляете тепло, форму кинетической энергии, чтобы ускорить молекулы в воде. Если удалить источник тепла, мы все можем догадаться, что вода постепенно охладится до комнатной температуры. Это происходит из-за энтропии, потому что молекулы воды, как правило, используют свою накопленную потенциальную энергию, выделяют тепло и в итоге получают меньшую потенциальную энергию.
Температура не единственная трансформация энтропии. Изменения всегда включают переход от неравновесия к равновесию, что согласуется с переходом в порядке убывания. Например, молекулы всегда распределяются, чтобы равномерно заполнить контейнер. Когда мы капаем пищевой краситель в прозрачный стакан воды, даже если не перемешиваем, эта объединенная концентрация капли будет постепенно распространяться до тех пор, пока каждая часть воды не приобретет одинаковую плотность цвета.
Другой тип энтропии, связанный с видимым движением (в отличие от невидимого движения тепла), включает гравитацию . Если мы не вложим энергию в систему, например, в руку и мяч, удерживая объект, он падает на землю. Возвышенное положение имеет более высокую потенциальную энергию. Когда объект падает, он превращается в кинетическую энергию движения. Объект всегда заканчивается положением минимально возможной потенциальной энергии, такой как опора на пол.
В более технических терминах энтропия - это конкретное значение, которое измеряет, сколько энергии выделяется в системе, когда она достигает минимальной потенциальной энергии. Энтропия оценивает количество беспорядка, понимаемого как изменение тепла, от более раннего момента к более позднему моменту времени. Это должно происходить в «закрытой» системе, где нет или нет утечки энергии. Теоретически это можно измерить, но практически очень сложно создать абсолютно замкнутый сценарий. В приведенном выше примере с пищевым красителем часть пищевого окрашивающего раствора может испаряться, что является отдельным процессом от равномерного распределения растворенного вещества.
Другие новости
