Valaki aki jó fizikából?
Egy kérdésem lenne fizikából:
Egy hideg napon 17560 J hő szivárog ki az ablaküvegen keresztül a 26 °C-os állandó hőmérsékletű szobából a -5°C-os állandó hőmérsékletű környezetbe. Mekkora a világegyetem entrópiaváltozása?
Mindkét válaszoló alaposan mellé nyúlt. Nem ártana érteni a fizikához, nem pedig ész nélkül guglizni.
Először is: az entrópiát fel lehet fogni úgy, mint a rendezetlenség mértékét, a hőt pedig mint a rendezetlenséget előidéző fizikai mennyiséget,a mely a hőmérséklet függvényében képes a rendezetlenséget tovább növelni. Ugyanaz a hőmennyiség egy nagyobb hőmérsékletű rendszerben nem tud akkora plusz rendezetlenséget okozni, mint egy alacsonyabban: egy elég rendetlen szobában adott számú rendetlen gyerek kevésbé tudja fokozni a rendetlenséget, mint egy rendezettebb szobában.
Vagyis ha egy zárt rendszer (pl. a Világegyetem) egy kis részéről hő áramlik át egy másik részre, akkor az bizony járhat entrópiaváltozással. Ehhez csak az kell, hogy a hőátadás hatására az egyik helyen kevésbé csökkenjen a rendezetlenség, mint amennyivel a másikon nő. Összességében egy zárt rendszer entrópiája sosem csökken, vagyis az egyensúlyi állapotot maximális entrópiánál éri el.
A konkrét példára rátérve pedig az entrópiaváltozást adott hőmérséklet mellett a következő összefüggés adja meg a definíció szerint:
DS = DQ/T, ahol a D most a nagy deltát (azaz a változást) jelenti. Vagyis a bekövetkező hőátadás mértékét el kell osztani a közeg hőmérsékletével, amit természetesen Kelvinben mérünk.
A szoba hőmérséklete 26 °C = 299 K, a környezeté -5 °C = 268 K. A szoba 17560 J hőt ad le, azaz DQ_sz = -17560 J, a környezet pedig ennyit vesz föl, vagyis DQ_k = +17560 J.
Behelyettesítve a képletbe:
DS_sz = DQ_sz/T = -17560 J/299 K = -58,729 J/K,
DS_k = DQ_k /T = +17560 J/268 K = 65,522 J/K.
Összességében a Világegyetem entrópiaváltozása tehát:
DS = DS_sz + DS_k = -58,729 J/K + 65,522 J/K = 6,793 J/K, vagyis az entrópia nő.
És ennek így is kell lennie, hiszen amikor hő áramlik melegebb helyről a hidegebbre, akkor az összentrópia nőni fog.
"A világegyetem entrópiája nem változik attól, hogy a hőmennyiség térben kissé odébb helyeződött"
Érdekes, én úgy tudtam, hogy pont ez az entrópia definíciója... :D
a rendszer rendezetlenségének foka / az a térfogat egységenkénti [!!!] (termális) energia, ami még munkavégzéshez elérhető
Maximális entrópiát / termodinamikai egyensúlyt akkor érsz el egy zárt rendszeren belül, ha a térben is arányosan úgy oszlik el a hőenergia, hogy adható át egyik helyről a másikra negatív entrópia nélkül. Amíg a hő egyenletlen, addig még mindig van a rendszerben munkavégző képesség.
de #3as már megmondta a tutit, szal én már csak okoskodom...
Elismerem, hogy pontatlanul fogalmaztam. Ahogy mindenki.
Én azt állítottam, attól ha a hőmennyiség odébb helyeződik, még nem változik az entrópia. Helyesebben: nem tudjuk, hogyan változik. Csak akkor tudjuk, ha minden szükséges adatot ismerünk.
Viszont feltételezhetjük, hogy a kérdező pontosan fogalmazott, ez esetben ezért nem tudunk rá válaszolni (egyértelműen). Ha azt tételezzük, hogy pongyola a megfogalmazás, akkor pedig az a baj. A kérdés: mindkét térrész hőmérséklete ÁLLANDÓ, miközben hő áramlik át. Ha ez igaz, akkor az egyikből hőt vonunk el folyamatosan, a másikba viszont pumpálunk. Ezek az események vajon mennyire befolyásolják az eredményt?
^Igazából teljesen elbizonytalanodtam: ha nem ismerjük az univerzum átlaghőmérsékletét, akkor lehet bármilyen érdemleges számot mondani?
Úgy értem hiába írod fel, hogy (delta)S = (delta)Q /(delta)T, ha T (a rendszer hőmérséklete) a szoba hőmérséklete, és nem az univerzumé.
Ezzel meg tudod adni, hogy a szoba entrópiája mennyivel csökkent, de a világmindenség átlaghőmérsékletének ismerete nélkül a valódi kérdés az nudli.
Szerintem.
(bocsánat, ha rosszat szólok)
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!