Kami menerangkan apa itu entropi, apa yang terdiri daripada entropi negatif dan beberapa contoh tahap keseimbangan sistem ini.
Apakah entropi?
Dalamfizikal kita bercakap tentang entropi (biasanya dilambangkan dengan huruf S) untuk merujuk kepada tahap keseimbangan sistem termodinamik, atau lebih tepat, kepada tahap kecenderungan kepada gangguan (variasi entropi). Apabila perubahan entropi positif berlaku, komponen sistem berada dalam keadaan gangguan yang lebih besar daripada apabila entropi negatif berlaku.
Entropi ialah konsep utama bagi Undang-undang Termodinamik Kedua, yang menyatakan bahawa “jumlah entropi dalam Alam semesta cenderung meningkat dalam cuaca”. Atau apa yang sama: diberi tempoh masa yang mencukupi, sistem akan cenderung kepada gangguan. Potensi gangguan ini akan menjadi lebih besar apabila sistem berada lebih dekat dengan keseimbangan. Semakin tinggi keseimbangan, semakin tinggi entropi.
Boleh juga dikatakan bahawa entropi ialah pengiraan tenaga dalaman sistem yang tidak berguna untuk melakukan kerja, tetapi wujud dan terkumpul dalam sistem tertentu. Iaitu, yangTenaga lebihan, boleh guna.
Apabila sistem berpindah dari keadaan awal kepada keadaan sekunder, dalam proses isoterma (sama suhu), perubahan entropi (S2 - S1) akan sama dengan jumlah haba untuk menukar sistem denganpersekitaran , (Q1 → Q2), dibahagikan dengan suhunya. Ini dinyatakan oleh persamaan berikut:
S2 - S1 = (Q1 → Q2) / T
Ini menunjukkan bahawa variasi entropi hanya boleh dikira dalam a sistem dan bukan nilai mutlak.Satu-satunya titik di mana entropi adalah sifar ialah pada sifar mutlak (0 K atau -273.16 ° C).
Entropi negatif
Entropi negatif, sintropi atau negentropi ialah entropi yang dieksport atau dikeluarkan oleh sistem untuk memastikan tahap entropinya rendah.
Konsep ini telah dibangunkan oleh ahli fizik Erwin Schrödinger pada tahun 1943 dan kemudiannya diambil oleh pelbagai sarjana.
Contoh entropi
Beberapa contoh harian entropi ialah:
- Pecah pinggan. Jika kita memahami plat sebagai sistem yang teratur dan seimbang, dengan potensi entropik yang tinggi, kita akan melihat bahawa pemecahannya menjadi kepingan adalah kejadian semula jadi, sementara yang tidak berlaku secara spontan dalam arah yang bertentangan.
- Pereputan radioaktif. Proses ini, juga tidak dapat dipulihkan, membawa kepadaatom beban entropik yang tidak stabil dan tinggi menjadi lebih stabil (unsur berubah). Untuk melakukan ini, mereka melepaskan sejumlah besar tenaga, yang kita panggil radiasi.
- Pengakhiran Alam semesta. Fizik kontemporari telah memberi amaran tentang teori penghujung alam semesta, yang dipanggil "kematian haba," yang berpendapat bahawa entropi di alam semesta pada satu ketika akan mencapai keseimbangan, titik entropi maksimum di penghujung alam semesta. pergerakan dan pemindahan haba, yang dengannya tiada lagi evolusi atau perubahan dalam apa jua bentuk.