تعریف آنتروپی

تعریف آنتروپی

هدف اصلی در این فیلم آموزشی، معرفی نامساوی کلازیوس و کاربرد آن در تعریف آنتروپی است. نامساوی کلازیوس بیان می کند انتگرال روی مسیر بسته تغییرات انتقال گرما به روی دما در حین انتقال گرما کوچکتر یا مساوی با صفر است (برای فرآیندهای برگشت پذیر داخلی برابر با صفر است). مفهوم فیزیکی انتگرال روی مسیر بسته در ترمودینامیک، یک سیکل است. نامساوی کلازیوس همچون قانون اول و دوم قابل اثبات نیست ولی می توان اعتبار آن را بررسی کرد. در این ویدیو برای یک سیکل موتور گرمایی اعتبار نامساوی کلازیوس بررسی شده است؛ در این سیکل فرض شده است که میزان مشخصی گرما در دمای ثابت از منبع گرم به موتور منتقل شده، موتور مقدار مشخصی کار انجام می دهد و در نهایت مقدار مشخصی گرما در دمای ثابت به منبع سرد داده می شود. نشان داده شده است که نقض نامساوی کلازیوس منجر به نقض اصل کارنو و متعاقباً قانون دوم ترمودینامیک خواهد شد. به طور مشابه می توان اعتبار این نامساوی را برای یک سیکل یخچالی نشان داد.

با توجه به این که انتگرال روی مسیر بسته انتقال گرما برروی دما برای فرآیند برگشت پذیر داخلی برابر با صفر است، و یادآوری این نکته که انتگرال روی مسیر بسته خواص ترمودینامیکی برابر با صفر است؛ می توان یک خاصیت ترمودینامیکی به تغییرات گرما برروی دما نسبت داد که کلازیوس نام آن را آنتروپی نهاد. یعنی تغییرات آنتروپی برابر است با انتگرال تغییرات گرما برروی دما در یک فرآیند برگشت پذیر داخلی. در یک فرآیند دما ثابت تغییرات آنترپی در دمای فرآیند برابر خواهد شد با میزان تبادل حرارت طی آن فرآیند.

منبع آنتروپی

دانلود ویدئو

(۳۶۷۵)