تغییرات آنتروپی مایعات و جامدات و مفهوم آنتروپی

تغییرات آنتروپی مایعات و جامدات و مفهوم آنتروپی

هدف اصلی در این فیلم آموزشی، نحوه محاسبه تغییرات آنتروپی مایعات و جامدات، هم چنین توضیح مفهوم آنتروپی و قانون سوم ترمودینامیک است. در مایعات و جامدات، چون تراکم ناپذیرند، تغییرات حجم با فشار وجود ندارد و تغییرات آنتروپی فقط وابسته به انرژی درونی است. انرژی درونی این فازها فقط تابعی از دما و گرمای ویژه است. جهت یادآوری، برای مایعات و جامدات یک گرمای ویژه داریم. با کمی عملیات جبری و با فرض ثابت بودن گرمای ویژه نسبت به دما می توان رابطه ای لگاریتمی برای محاسبه تغییرات آنتروپی برای مایعات و جامدات برحسب دما و گرمای ویژه به دست آورد. براساس این رابطه می توان فهمید که در صورتی در این فازها فرآیند تک آنتروپی است که دما هم ثابت باشد.

در ادامه این ویدیو، مفهوم فیزیکی آنتروپی توضیح داده شده است. آنتروپی را نمی توان دقیقاً تعریف کرد، مثل انرژی، ولی آنتروپی را می توان به عنوان معیاری برای بی نظمی در نظر گرفت. به لحاظ آماری، آنتروپی وابسته به احتمال ترمودینامیکی است؛ هرچه ماده و فاز آن بی نظم تر، احتمال ترمودینامیکی آن بیشتر است. فاز گاز بی نظمی بیشتری نسبت به فاز مایع و فاز مایع بی نظمی بیشتری نسبت به فاز جامد دارد، بنابراین به ترتیب فاز جامد، مایع و گاز کمترین مقادیر آنتروپی را دارند. براساس قانون سوم ترمودینامیک، آنتروپی ماده کریستالی خالص در صفر کلوین، صفر است. این قانون در ترمودینامیک دوره کارشناسی چندان مورد بحث قرار نمی گیرد و در حد یک معرفی کلی و آشنایی با آن اشاره می شود.

نکته دیگری که در مورد آنتروپی می توان گفت، از آنجایی که کار شکل نظم یافته مولکول هاست، انتقال آنتروپی ناشی از کار وجود ندارد. ضمناً افزایش آنتروپی باعث کاهش کیفیت انرژی می شود. چون افزایش آنتروپی معادل افزایش بی نظمی، و افزایش بی نظمی معادل کاهش قابلیت انجام کار است؛ کیفیت انرژی هم که همان قابلیت انجام کار است.

http://highered.mheducation.com/sites/0073398179/information_center_view0/index.html

دانلود ویدئو

(۲۵۹۷)