เอนโทรปีและกฎข้อที่สองแห่งอุณหพลศาสตร์
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| entropy/ˈentrəpi/ | เอนโทรปี |
| second law of thermodynamics/ˈsekənd lɔː ɒv ˌθɜːməʊdaɪˈnæmɪks/ | กฎข้อที่สองแห่งเทอร์โมไดนามิกส์ |
ถ้วยแตกไม่ pernahเด้งกลับรวมกันเอง
- ทิ้งแก้วแล้วมันแตก รอนานแค่ไหนชิ้นส่วนก็ไม่ประกอบกันเอง.
- นมที่คนลงในกาแฟจะไม่แยกชั้นออก. ความร้อนไม่ไหลจากเย็นไปร้อนตามธรรมชาติ.
- ธรรมชาติมี ทิศทาง ที่ชอบ: สิ่งต่างๆ ลื่นไหลจากความเรียงตัวไปสู่ความไม่เป็นระเบียบ.
- ตัววัดของความไม่เป็นระเบียบนี้คือ เอนโทรปี และมันจะเพิ่มขึ้นเสมอ.
เอนโทรปีวัดความไม่เป็นระเบียบ
- เอนโทรปี เป็นตัววัดว่าพลังงานของระบบกระจายตัวและไม่เป็นระเบียบแค่ไหน.
- การจัดเรียงที่เป็นระเบียบ มี เอนโทรปีต่ำ; การกระจายตัวและยุ่งเหยิง มี เอนโทรปีสูง.
- มีรูปแบบความไม่เป็นระเบียบมากมายกว่าแบบเป็นระเบียบมาก ดังนั้นความไม่เป็นระเบียบจึงเป็นไปได้มากที่สุด.
- เมื่อปล่อยให้อยู่ตามธรรมชาติ ระบบจะเคลื่อนสู่สถานะที่เป็นไปได้มากที่สุด (ไม่เป็นระเบียบที่สุด).
เอนโทรปีคือการวัด:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
เอนโทรปีวัดว่าพลังงานของระบบกระจายตัวและไม่เป็นระเบียบแค่ไหน
กฎข้อที่สอง
- กฎข้อที่สองของการอุณหพลศาสตร์: เอนโทรปีรวม ของจักรวาลจะเพิ่มขึ้นเสมอ.
- นั่นคือเหตุผลที่ความร้อนไหลจากร้อน → เย็น ไม่ใช่ทางกลับ — เพื่อกระจายพลังงาน.
- คุณ สามารถ ลดเอนโทรปีในพื้นที่เฉพาะได้ (ตู้เย็น, เซลล์มีชีวิต) แต่ต้องเพิ่ม它以 elsewhere มากขึ้น.
- กฎข้อที่สองมอบทิศทางให้เวลา — "ลูกศรแห่งเวลา".
กฎข้อที่สองแห่งอุณหพลศาสตร์บอกว่าเอนโทรปีรวมของจักรวาล:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
เอนโทรปีรวมของจักรวาลเพิ่มขึ้นเสมอ — กฎข้อที่สอง
ความร้อนไหลจาก nóngไปเย็นเพราะนั่นเป็นการกระจายพลังงานและเพิ่มเอนโทรปีรวม
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
การกระจายพลังงานเพิ่มเอนโทรปี นั่นคือเหตุผลที่การไหลตามธรรมชาติคือ nóng → เย็น
ไม่มีเครื่องยนต์สมบูรณ์แบบ
- เนื่องจากเอนโทรปีต้องเพิ่มขึ้น เครื่องยนต์ความร้อนไม่สามารถแปลงความร้อน ทั้งหมด เป็นงานได้.
- พลังงานบางส่วนจะกระจายตัวเป็นความร้อนเสียคุณภาพต่ำเสมอ.
- นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมเครื่องยนต์รถยนต์และโรงไฟฟ้าจึงไม่มีประสิทธิภาพ $100\%$% ever.
- กฎข้อที่สองกำหนดเพดานสูงสุดที่การออกแบบอันชาญฉลาดใดก็ฝ่าฝืนไม่ได้.
กฎข้อที่สองแห่งอุณหพลศาสตร์
กระบวนการตามธรรมชาติเพิ่มเอนโทรปีรวม จัดกลุ่มแต่ละกระบวนการ
เนื่องจากเอนโทรปีต้องเพิ่มขึ้น ไม่มีเครื่องยนต์ความร้อนใดมีประสิทธิภาพเป็น ____%
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
พลังงานบางอย่างต้องกระจายตัวเป็นความร้อนเสียเสมอ ดังนั้นประสิทธิภาพ $100\%$ จึงเป็นไปได้ยาก
เลือก ทุก ผลกระทบของกฎข้อที่สองแห่งอุณหพลศาสตร์
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
กฎข้อที่สองกำหนดทิศทางการไหลของความร้อน ขอบเขตของเครื่องยนต์และลูกศรของเวลา ถ้วยประกอบตัวเองจะลดเอนโทรปีรวม — ห้าม
กฎข้อที่สองว่าด้วย เอนโทรปีรวม ของระบบ และ สิ่งแวดล้อมของคุณ คุณ สามารถ สร้างความเป็นระเบียบได้ในพื้นที่ — เครื่องแช่แข็งทำน้ำแข็ง, เซลล์สร้างโครงสร้าง — แต่ต้องด้วยการปล่อยความไม่เป็นระเบียบที่ มากกว่า (ความร้อนเสีย) ไปยังสิ่งแวดล้อมเสมอ เอนโทรปีรวมของจักรวาลจึงยังคงเพิ่มขึ้น
ตู้แช่แข็งที่ทำน้ำแข็งละเมิดกฎข้อที่สองเพราะมันลดเอนโทรปี
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
มันลดเอนโทรปีในท้องถิ่นแต่ปล่อยความวุ่นวายเพิ่มเติม (ความร้อนเสีย) เข้าห้อง ทำให้เอนโทรปีรวมยังเพิ่มขึ้น
ทำไมชงชาที่ร้อนถึงไม่เคย tựhotขึ้นเองโดยดึงความร้อนจากห้องที่เย็นกว่า?
- มันจะทำให้ ลดลง เอนโทรปีรวม (รวมพลังงานเข้าด้วยกัน) ซึ่งกฎข้อที่สองห้ามไว้
- แทนที่จะเป็นความร้อนจะไหลจากชา → ห้อง, กระจายพลังงานออกและเพิ่มเอนโทรปีรวม
เอนโทรปี วัดความไม่เป็นระเบียบ, และ กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ บอกว่า เอนโทรปีรวม ของจักรวาลจะเพิ่มขึ้นเสมอ สิ่งนี้กำหนดทิศทางของกระบวนการธรรมชาติ (ร้อน → เย็น), ห้ามเครื่องยนต์สมบูรณ์แบบ, และให้ทิศทางของเวลา การสร้างความเป็นระเบียบในพื้นที่มีค่าใช้สอยคือความไม่เป็นระเบียบที่มากขึ้นในที่อื่น