Kezdőoldal » Tudományok » Természettudományok » Valaki aki jó fizikából?

Valaki aki jó fizikából?

Figyelt kérdés

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?



2015. jan. 27. 11:30
1 2
 1/11 anonim ***** válasza:
34%
A világegyetem entrópiája nem változik attól, hogy a hőmennyiség térben kissé odébb helyeződött.
2015. jan. 27. 11:49
Hasznos számodra ez a válasz?
 2/11 anonim ***** válasza:

De igen, a világegyetem a zárt rendszer.

[link]

Számszerűleg:

[link]

vagyis ΔS = 17560 * ln((273+26)/(273-5)) J/K

2015. jan. 27. 15:51
Hasznos számodra ez a válasz?
 3/11 anonim ***** válasza:
100%

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.

2015. jan. 27. 16:19
Hasznos számodra ez a válasz?
 4/11 Vree ***** válasza:

"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...

2015. jan. 27. 17:16
Hasznos számodra ez a válasz?
 5/11 Vree ***** válasza:
*nem adható
2015. jan. 27. 17:19
Hasznos számodra ez a válasz?
 6/11 anonim ***** válasza:
A hőmennyiség attól még, hogy a szobából az utcára került, ugyanabban a világegyetemben van. Ezért nem látom be, mi köze ennek a zártsághoz.
2015. jan. 27. 18:36
Hasznos számodra ez a válasz?
 7/11 anonim ***** válasza:

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?

2015. jan. 27. 18:56
Hasznos számodra ez a válasz?
 8/11 anonim ***** válasza:
Szerintem egyszerűbb szigetelni...
2015. jan. 27. 19:20
Hasznos számodra ez a válasz?
 9/11 Vree ***** válasza:
^Helyes lenne azt állítani, hogy bár az entrópia változását meg tudjuk állapítani, nem tudjuk, hogy pozitív vagy negatív előjellel történik-e (nem lehet megállapítani térbeli viszonyítási pont vagy az univerzum átlaghőmérséklete hiányában, hogy az adott mennyiséggel az univerzum entrópiája csökkent-e vagy nőtt?)
2015. jan. 27. 19:22
Hasznos számodra ez a válasz?
 10/11 Vree ***** válasza:

^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)

2015. jan. 27. 20:10
Hasznos számodra ez a válasz?
1 2

Kapcsolódó kérdések:




Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu

A weboldalon megjelenő anyagok nem minősülnek szerkesztői tartalomnak, előzetes ellenőrzésen nem esnek át, az üzemeltető véleményét nem tükrözik.
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!