Valaki aki jó fizikából?

Kérem azokat, hogy akik nem értenek a fizikához, nézzenek utána a dolgoknak.

6-os hozzászóló írta:

"A hőmennyiség attól még, hogy a szobából az utcára került, ugyanabban a világegyetemben van. Ezért nem látom be, mi köze ennek a zártsághoz."

Érdekes, hogy ezzel a mondattal szépen megfogalmaztad a zártságot erre a konkrét esetre, de mégsem érted, hogy mi köze hozzá? Ponotsan az, hogy UGYANABBAN A VILÁGEGYETEMBEN marad az a hőmennyiség, amely a szobából a környezetbe áramlik, hiszen a Világegyetem tudomásunk szerint zárt. De ettől még az entrópia nem marad ugyanaz. Az entrópia ugyanis nem a hőmennyiség vagy hőmérséklet szinonímája, hanem egy olyan fizikai fogalom, amely a rendezetlenségnek egy adott hőmennyiség által egy adott hőmérsékletű rendszerben előidézett változását jelenti. Már írtam feljebb egy példát, álljon itt egy másik. Pl. 1000 J hővel meg lehet olvasztani egy darab jeget, vagy fel lehet melegíteni egy ugyanakkora tömegű vízet pár fokkal. Melyik esetben nő jobban a rendezetlenség? Nyilván az elsőben, hiszen a jég szabályos kristályrácsából kiszabaduló molekulák a vízben már össze-vissza kavarognak, míg a víz melegítése csak a már eleve össze-vissza kavargó molekulák átlagsebességét növeli.

"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."

De tudjuk, mert ismerünk hozzá minden szükséges adatot. Továbbá a szükséges fizikát is ismerjük hozzá. Már aki.

"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?"

Az állandó hőmérsékletű közegek, amelyek hőmérséklete nem változik adott (akár nagyobb mennyiségű hő) átadásakor sem, a fizikában hőtartály néven ismertek. A feladat megfogalmazása szerint mind a (feltehetőleg fűtött) szoba, mind pedig a kinti közeg (a nagy mérete miatt) hőtartálynak tekinthető. Ez annyiban befolyásolja az eredményt, hogy így a legegyszerűbb kiszámolni, mert közvetlenül alkalmazható az (infinitezimális) entrópiaváltozás definicíója. Ez pedig a következő:

(delta)S = (delta)Q /T

ÉS NEM PEDIG

(delta)S = (delta)Q /(delta)T,

mivel hőmérsékletváltozás nincs. Jelen esetben izoterm folyamatról van szó, vagyis az átadott hő nem változtatja a hőmérsékletet egyik oldalon sem, és az első képlet integrálása során a T kiemelhető, vagyis szimplán a teljes átadott hőmennyiséget kell osztani az adott közeg hőmérsékletével.

Vree írta:

"^Igazából teljesen elbizonytalanodtam: ha nem ismerjük az univerzum átlaghőmérsékletét, akkor lehet bármilyen érdemleges számot mondani?"

Igen, csak érteni kell hozzá az entrópia fogalmát. Attól mert egy rendszer zárt, ez nem jelenti azt, hogy benne nem mehetnek végbe folyamatok, amelyek a hömérséklet kiegyenlítődése, és ezáltal az entrópia emelkedése irányában hatnak. Minden nem egyensúlyi állapotban lévő rendszer ilyen. Az univerzum entrópiája nem attól nő, mert rajta kívül is van valami, amivel hőt cserél, hanem ezektől a belső folyamatoktól. Az entrópia növekedése pedig úgy valósul meg, hogy a magasabb hőmérsékletű részek felől hő áramlik az alacsonyabb hőmérsékletűek felé (szobából a külvilágba), és mivel adott mennyiségű hő a melegebb helyről kisebb mértékű entrópiaelvonást jelent, mint amennyivel ugyanez a hő a hidegebb helyen növeli az entrópiát, ezért összességében az entrópia nő. Hol nő? Hát a Világegyetemben, mivel a Világegyetem két részrendszeréről van szó. A növekedést pedig úgy számoljuk ki, hogy meghatározzuk mindkét részrendszerre az entrópiaváltozást, és a különbözet okozza a teljes rendszer, azaz a Világegyetem entrópiaváltozását. Egy újabb hasonlattal élve: ha van két üzleted, amely közül az egyik veszteséges, a másik nyereséges, de a nyereségesen többet nyersz, mint amennyit a másikon veszítesz, akkor összességében nyersz vagy veszítesz? Nyilván nyersz, nem?