Entrópia Egy szobában kinyitunk egy üveg parfümöt. Mi a valószínűbb?

Az előadások a következő témára: "Entrópia Egy szobában kinyitunk egy üveg parfümöt. Mi a valószínűbb?"— Előadás másolata:

1 Entrópia Egy szobában kinyitunk egy üveg parfümöt. Mi a valószínűbb?
A parfüm illatát rövidesen az egész szobában érezni lehet, mert a parfüm részecskéi elkeverednek a levegőben. A parfüm részecskéi a parfümös üveg körül maradnak. Két kockával dobunk. A hetes vagy a kettes valószínűsége nagyobb? 7=2+5=3+4=1+6, 6 féle képpen ha a sorrend is számít, 6*6 az összes lehetőség 2=1+1, 1 féle képpen

2 Amelyik állapot több féle, egyenlően valószínű állapotból alakulhat ki, az a valószínűbb, nagyobb a multiplicitása, statisztikus súlya, entrópiája. Néha szemléletesen: Annak nagyobb a rendezetlensége A víz rendezetlenebb mint a jég (noha sima és egyenletes eloszlású) mivel a jégben szabályos rácsban helyezkednek el a vízmolekulák. Hiába látszanak összevisszábbnak a jégkristályok.

3 Ha egy rendszert nem ér külső hatás, a benne zajló folyamatok az entrópia növekedéséhez (a rendezetlenség növekedéséhez) vezetnek. Nem zajlanak le olyan folyamatok, amelyek révén az entrópia tartósan csökken. (vagyis a rendezetlenségből külső hatás nélkül nem lesz tartós rend.) Entrópia: S Mértékegysége: J/K Zárt rendszerben:

4 Entrópia és hőközlés Ha egy T hőmérsékletű anyag Q hőt vesz fel, akkor az entrópiája megnő legalább Q/T értékkel. DS=Q/T, ha a folyamat egyensúlyi. (lassú hőmérséklet kiegyenlítődés, tágulás) DS>Q/T, ha a folyamat nem egyensúlyi (gyors tágulás, gyors hőcsere)

5 Termodinamika 2. főtétele: Bármilyen zárt rendszerben csak olyan folyamatok zajlanak, amik tartósan nem csökkentik a rendszer entrópiáját. A rendszer entrópiaváltozása lehet nulla (megfordítható folyamatok), de általában az entrópia növekszik. (megfordíthatatlan folyamatok) Elsőfajú örökmozgó: A semmiből energiát termel. Ezt az energiamegmaradás (első főtétel tiltja) Másodfajú örökmozgó: A hőenergiát alakítaná veszteség nélkül munkává, majd a munkával veszteség nélkül újra hőt termelne. DE=0. De ezt a 2. Főtétel tiltja. A gép és a környezet mint zárt rendszer entrópiája növekedne.megfordíthatatlan folyamat

6 A hőerőgép két hőtartály között működik és a hőenergiát alakítja munkává.

7 Meleg, T_h, hőtartály Qh_fel Qh_fel W_hasznos Qc_le Qc_fel Hideg, T_c, hőtartály Ha egy hőerőgép munkájával egy hűtőgépet üzemeltetnénk….

8 A tapasztalati hőmérséklet
Két test tartósan összeér. Ha azonos a hőmérsékletük, akkor semmi nem történik. Ha nem, akkor a magasabb hőmérsékletű test hőt (rendezetlen energiát) ad át az alacsonyabb hőmérsékletű testnek, mindaddig, amíg a hőmérsékletük ki nem egyenlítődik.

9 Hőtágulás Halmazállapot változás Hőterjedés: -hőátadás -hőáramlás -hősugárzás