Entropi, bir sistemin organizasyon derecesini ölçen termodinamik bir parametredir. Termodinamik, ısı transferinin diğer enerji biçimlerine çevrildiği ve işin nasıl üretildiği makroskobik süreçleri inceler. S sembolü ile gösterilen entropi , dengede termodinamik bir makrodurumla uyumlu mikrodurumları ölçer. Entropi terimi Yunanca kökenlidir ve dönüşüm anlamına gelir. Enerji aktarımı olan süreçlerde değeri artar ve entropinin bir termodinamik sistemin tersinmezliğini tanımladığı söylenir.
Sıcaklıkta herhangi bir değişikliğin olmadığı izotermal bir süreçte, dengedeki iki termodinamik durum arasındaki entropideki değişim, DS = S 2 – S 1 , her iki durum arasındaki ısıdaki değişime eşittir D Q = Q 2 – Q 1 bölü mutlak sıcaklık T.
DS = D Q/T
Entropi kavramı, 1850’lerde Rudolf Clausius’un termodinamik süreçlerde termal enerjinin dönüşümünde neden enerjinin daima kaybolduğunu açıklamaya çalıştığında aklına geldi. Clausius, bir termodinamik sistem kavramını oluşturdu ve herhangi bir geri dönüşü olmayan süreçte belirli bir miktarda enerjinin dağıldığını öne sürdü. Daha sonra, 1890 ile 1900 arasında, Ludwing Boltzmann, diğer fizikçilerle birlikte, şu anda istatistiksel fizik olarak bilinen şeyi geliştirdi ve entropiyi, aşağıdaki denklemi kullanarak bir sistemin olası mikro durumlarıyla ilişkilendirerek yeniden tanımladı.
S = kB ln ( W )
W, bir sistemin olası mikro durumlarının sayısını temsil eder; Boltzmann sabiti kB ile çarpılan doğal logaritması, bir termodinamik sistemin S entropisinin değerini verir . Boltzmann sabitinin değeri 1,38065 × 10 −23 J/K’dir.
Önceki formül, bir termodinamik sistemin iki denge durumu arasındaki entropi değişimini ifade ediyordu ve bir sistem için bir entropi değeri tanımlamıyordu. Bunun yerine, bu formül bir termodinamik sistemin entropisine mutlak bir değer atar. Yorum her zaman açık değildir, ancak entropinin bir termodinamik makrosistemin mikro bileşenlerinin düzensizliğini ölçtüğü söylenebilir; sırayla, bu bozukluk veya ajitasyon sistemin sıcaklığı ile ilgilidir.
Termodinamik dört ilkeye dayanır:
- Sıfır İlkesi, iki sistem üçüncü bir sistemle ısıl dengedeyse, birbirleriyle de ısıl dengede olacaklarını belirtir.
- İlk prensibe göre, kapalı bir sistem çevresiyle iş ve ısı şeklinde enerji alışverişi yapabilir ve iç enerji şeklinde enerji biriktirebilir.
- İkinci yasa, evrenin entropisinin her zaman artma eğiliminde olduğunu varsayar. Clausius’un öne sürdüğü alternatif bir varsayım, tek sonucu ısının daha düşük sıcaklıktaki bir cisimden daha yüksek sıcaklıktaki bir başka bir cisme aktarılması olan bir sürecin mümkün olmadığını ortaya koyar.
- Son olarak, Walther Nernst tarafından öne sürülen termodinamiğin üçüncü yasası, mutlak sıfır sıcaklığa ulaşılamayacağını söyler (Kelvin veya Rankine ölçeklerinde 0).
kaynaklar
- Brissaud JB Entropinin anlamı . Entropi, 7(1), 68-96, 2005.
- Cuesta, JA Düzen yaratıcısı olarak Entropy . İspanyol Fizik Dergisi, 20(4) 13-19, 2006.
