Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Entropy”
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
n Robot: Sửa đổi hướng |
n clean up |
||
Dòng 30:
=== Những đồng xu có thể trao đổi ===
Nhiệt động học cổ điển định nghĩa entropy như một đại lượng mang 'tính cộng được', điều này có nghĩa là chúng ta có thể thu được entropy của hệ bằng cách cộng toàn bộ entropy thành phần ( ngược lại, nhiệt độ không mang 'tính cộng được' vì nhiệt độ của hệ không bằng tổng nhiệt độ các thành phần)<br />
Khi tất cả các biến đổi là thuận nghịch, chúng ta có thể mô tả entropy như một đại lượng được bảo toàn. Do có thể được truyền từ hệ này qua hệ khác hoặc ra môi trường bên ngoài, entropy được coi như một loại 'tiền xu' trao đổi. Đơn vị của entropy là [[Joule]] trên [[Kelvin]], kí hiệu J.K<sup>
Từ đây, với một biến đổi thuận nghịch được thực hiện ở nhiệt độ T không đổi: '''ΔS(hệ) = Q(thuận nghịch)/T'''.<br /> Entropy là một hàm trạng thái, nghĩa là chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và cuối của hệ mà không phụ thuộc vào cách thức biến đổi giữa hai trạng thái này.Do entropy của một [[thể đồng chất]], ở không độ Kelvin, bằng không do hệ hoàn toàn 'có trật tự' ( ngược lại với một hệ hỗn loạn), chúng ta có thể xây dựng một thang đo tuyệt đối cho entropy.<br /> Nếu như biến đổi không thuận nghịch, nhiệt lượng sử dụng trở thành '''Q(không thuận nghịch)''' vì nhiệt lượng phụ thuộc vào cách thức biến đổi giữa hai trạng thái đầu và cuối. Hơn nữa, chúng ta đã thấy ở trên rằng sự biến đổi không thuận nghịch sinh ra entropy và tổng entropy sẽ dương :<br />'''ΔS(hệ) + ΔS(môi trường ngoài) > 0'''.<br /> Mà môi trường ngoài nhận vào nhiệt lượng cung cấp bởi hệ Q(không thuận nghịch) và nhiệt lượng đổi dấu ( dấu có tình đại số theo quy ước) -Q(không thuận nghịch).<br /> Sự biến thiên entropy của môi trường ngoài do đó bằng: '''ΔS(môi trường ngoài) = -Q(không thuận nghịch)/T'''.<br />Tổng entropy trở thành : '''ΔS(hệ) - Q(không thuận nghịch)/T''' > 0.<br /> Từ đây, chúng ta thu được bất đẳng thức xây dựng bởi Clausius cho những biến đổi không thuận nghịch : <br /> '''ΔS(hệ) > Q(không thuận nghịch)/T'''
Dòng 46:
- Vận tốc cũng là một thành tố gây ra sự không thuận nghịch: chiếc xe ô tô càng đi nhanh bao nhiêu thì năng lượng sẽ tiêu tốn nhiều bấy nhiêu. Do đó với cùng một lượng xăng, ô tố đi càng nhanh thì quãng đường đi được càng ít.<br />
- Pin điện cung cấp nhiều điện năng hơn khi quá trình chuyển đổi năng lượng của nó, từ hóa năng sang điện năng, càng gần với một biến đổi mang tính thuận nghịch.
== Định nghĩa của entropy theo vật lý thống kê ==
Hàng 55 ⟶ 53:
Tổng năng lượng của tất cả các hạt trong một hệ được gọi là [[nội năng]] U của hệ. Một hệ là '''cô lập''', nghĩa là không có sự trao đổi năng lượng cũng như vật chất với môi trường ngoài. Trạng thái vĩ mô của hệ được xác định bằng thể tích V và nội năng U. Tuy nhiên, các hạt có thể được sắp xếp trong cũng một thể tích bằng nhiều cách khác nhau; tương tự như vậy, nội năng cũng có thể được phân bố trên các hạt theo nhiều phương cách khác nhau. Mỗi cách đặt các phân tử vào một thể tích và phân bổ nội năng cho các phân tử đó được gọi là một 'cấu hình vi mô' của trạng thái vĩ mô xác định bởi thể tích V và nội năng U. Số hạt trong một hệ vĩ mô là rất lớn ( cỡ ''10''<sup>23</sup>), số lượng cấu hình vi mô Ω(U, V) cũng rất lớn. Chúng ta định nghĩa entropy S ( hàm số của U và V) như sau:<br />
'''S=''k''<sub>B</sub> x ln(Ω)''' <br />
trong đó ''k''<sub>B</sub> = 1,381 x ''10''<sup>23</sup>J.''K''<sup>
Đẳng thức này được đưa ra bởi [[Ludwig Boltzmann]] vào những năm 1870 khi mà khái niệm về trạng thái vi mô còn khá trừu tượng vì kiến thức về nguyên tử và các tính chất [[cơ học lượng tử|lượng tử]] của chúng còn chưa được hiểu thấu đáo. Boltzman đã bị chế nhạo khá nhiều bởi nhiều nhà khoa học đương thời và điều này được coi là nguyên nhân chính dẫn đến việc tự sát của ông. Ngày nay, ông được coi là cha đẻ của nhiệt động học thống kê. Mộ của ông ở [[Viên]] có khắc công thức về nguồn gốc của entropy.<br />
| |||