теорема Нернста и третье начало термодинамики кратко
Ранее мы рассмотрели первое и второе начала термодинамики, настало самое время поговорить о третьем. Иначе картина будет просто неполной.
И снова об энтропии
Помните красивое слово «энтропия»? Для тех, кто подзабыл, напомним, и попробуем рассказать о том, что такое энтропия такое простыми словами:
Энтропия – это мера хаоса в какой-либо системе.
В качестве системы может выступать Ваш письменный стол или кастрюля с борщом, или даже эта, ну как ее… Вселенная!
Чем меньше в системе порядка, тем больше энтропия. Например, в шкафу все вещи разбросаны как попало. Энтропия такой системы больше, чем в том же шкафу после того, как Вы решили вдруг прибраться и все сложили по полочкам.
Энтропия растет
Если говорить об определении энтропии в термодинамике, то она является функцией состояния термодинамической системы, то есть не зависит от пути перехода системы из одного состояния в другое.
Абсолютный ноль
Абсолютным нулем температуры называют такой нижний предел температуры, которую во Вселенной может иметь физическое тело.
Абсолютный ноль принят за начало температурной шкалы Кельвина. Если переводить в привычную нам шкалу Цельсия, то его значение равно -273,15 градусов.
Абсолютный ноль – это очень холодно
В рамках классической термодинамики абсолютного нуля достичь нельзя, да и на практике тоже не удастся. Можно только сколь угодно близко подобраться, чем с удовольствием и занимаются ученые.
Что же творится с вещами у абсолютного нуля? При этой температуре энергия теплового движения атомов и молекул становится равной нулю, прекращается всякое хаотическое движения частиц, и последние образуют упорядоченную структуру без всяких колебаний атомов кристаллической решетки и прочих беспорядков.
Кстати, самая низкая температура во Вселенной была зарегистрирована в туманности Бумаранг и равняется примерно -271 градусу Цельсия.
Туманность Бумеранг
Третье начало термодинамики
Третье начало термодинамики – фундаментальный закон, который не вытекает из первых двух начал и также основывается на экспериментальных данных.
Его еще называют теоремой Нернста.
О чем говорит этот закон? Он рассматривает поведение энтропии у абсолютного нуля и гласит:
Энтропия правильно образованного кристалла при абсолютном нуле равна нулю.
Или вот еще одна формулировка третьего начала термодинамики: Приращение энтропии при абсолютном нуле температуры стремится к конечному пределу, не зависящему от того, в каком равновесном состоянии находится система.
В чем же смысл третьего начала? В том, что охладить тело до значения абсолютного нуля невозможно! Иначе стал бы возможен вечный двигатель второго рода. А если бы он стал возможен, с нашим миром определенно начало бы твориться неизвестно что. Так что вот и хорошо, что есть третье начало термодинамики!
Абсолютный ноль недостижим
Друзья! Сегодня мы кратко рассмотрели третье начало термодинамики и еще раз освежили в памяти представление об энтропии в контексте основ термодинамики.
Если хотите быстро научиться решать задачки по термодинамике, написать реферат или курсовую – добро пожаловать к нашим авторам. Поможем, объясним, решим качественно и быстро!
Автор: Иван
Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.
Что такое Энтропия – Узнай Что Такое
Определение энтропии
Энтропия (от др. греч. entropia — “поворот к” / “трансформация”) — это мера хаоса, беспорядка или неопределённости в какой-то системе.
Пример энтропии — таяние льда в воде. В это время будет увеличиваться энтропия — это происходит когда идёт изменение от сформированного состояния к свободному, т. е. от упорядоченного к неупорядоченному.
Единица измерения энтропии называется энтропийной единицей — Дж/К, ккал/К.
Формула энтропии
Существует несколько вариантов формулы энтропии. Одна из них:
“S” — мера энтропии;“Q” — мера тепла;
“Т” — температура системы (в градусах Кельвина).
Энтропия в физике
Простыми словами энтропия — это мера распределения энергии. Когда энтропия высокая — энергия распределена, когда низкая — энергия сконцентрирована.
Энтропия в термодинамике
Энтропия — это термодинамическое количество, которое показывает сколько энергии в системе, которая уже не доступна для выполнения механической работы.
Энтропия Вселенной
Во втором законе термодинамики говорится, что в спонтанном процессе общая энтропия Вселенной постоянно увеличивается; это означает, что она становится более неупорядоченной, хаотичной.
Энтропия идеального газа
Энтропия системы
Энтропия — это мера случайной активности в системе, мера тепловой энергии системы на единицу температуры, которая недоступна для выполнения полезной работы.
Количество энтропии — это ещё и мера молекулярного беспорядка или случайности системы.
Эту концепцию открыл немецкий физик Рудольф Юлиус Эмануэль Клаузиус в 1850 году.
Энтропия в химии
Энтропия — функция состояния каждого вещества. Энтропия веществ меняется когда происходит химическая реакция. Это изменение энтропии веществ (ΔS) называется “энтропия реакции” или “изменение энтропии в процессе”.
Это включает все вещества в реакции, и указывает на состояние системы, а то, как это состояние было достигнуто игнорируется.
Чем выше степень неупорядоченности системы, тем выше энтропия системы.
Разница между энтальпией и энтропией
Простыми словами, энтропия — это мера количества случайности или беспорядка в системе, т.
Смотрите также, что такое Полимер.
Дата обновления 20/01/2020.
Другие значения и понятия, которые могут вас заинтересовать
- Знак бесконечности
- Экосистема
- Атмосфера Земли
- Марксизм
- Возобновляемые источники энергии
- Кибернетика
- Сингулярность
- Метафизика
- Агностицизм
Узнай Что Такое: узнайте значения, понятия и определения.
2018 – 2023 © 7Graus
Энтропия Определение и значение – Merriam-Webster
энтропия ˈen-trə-pē
1
термодинамика : мера недоступной энергии в замкнутой термодинамической системе, которая также обычно рассматривается как мера беспорядка системы, то есть свойство состояния системы, которое прямо изменяется при любом обратимом изменении тепла в системе.
широко : степень беспорядка или неопределенности в системе
2
а
: деградация материи и энергии во Вселенной до конечного состояния инертной однородности
Энтропия — это общая тенденция Вселенной к смерти и беспорядку. — Джеймс Р. Ньюман
б
: процесс деградации или износа или тенденция к беспорядку
Ухудшение редактуры и корректуры, между прочим, является признаком культурной энтропии, охватившей нас в послевоенные годы.
3
: хаос, неорганизованность, случайность
статистическая механика : фактор или величина, которая является функцией физического состояния механической системы и равна логарифму вероятности появления определенного молекулярного расположения в этом состоянии
5
теория коммуникации : мера эффективности системы (например, кода или языка) в передаче информации, равная логарифму числа различных сообщений, которые могут быть отправлены путем выбора из одного и того же набора символов и, таким образом, указывающая степень исходной неопределенности, которая может быть устранена одним сообщением
энтропийный
en-trō-pik
-trä-pik
прилагательное
энтропийно
en-ˈtrō-pi-k(ə-)lē
-ˈträ-
наречие
Знаете ли вы?
Со своим греческим префиксом en-, означающим «внутри», и корнем trop-, означающим здесь «изменение», entropy в основном означает «изменение внутри (замкнутой системы)».
Закрытая система, о которой мы обычно думаем, говоря об энтропии (особенно если мы не физики), — это вся вселенная. Но энтропия применима к закрытым системам любого размера. Энтропия проявляется, когда тает лед в стакане с водой в теплой комнате, то есть когда температура всего в комнате выравнивается. При немного другом типе энтропии капля пищевого красителя в этом стакане воды вскоре равномерно растечется. Однако когда нефизик использует это слово, он обычно пытается описать крупномасштабный коллапс.
Примеры предложений
Недавние примеры в Интернете
Но большая часть этого тратится впустую из-за того, что теплые части излучают свое тепло холодным частям, создавая энтропии .
— Эми Родригес Флорес, 
И если информация была создана только после большого взрыва, увеличивается ли такая информация, а затем уменьшается энтропия ?
– Scientific American , 12 декабря 2022 г.
Эта необратимость лежит в основе таких головокружительных концепций, как стрела времени и энтропия .
— Натаниэль Шарпинг, Discover Magazine , 15 апреля 2021 г.
Но когда запутанность на стороне КТП начинает увеличиваться, запутанность 
— Стив Надис, Discover Magazine , 13 июня 2016 г.
Это может показаться вам замечательным, но быть единственным источником энтропии в закрытой системе в 2 часа ночи не дает покоя.
— Джон Ходжман, 9 лет.0069 New York Times , 25 августа 2022 г.
Загвоздка в том, что циклическая Вселенная сталкивается со вторым законом термодинамики, который говорит, что энтропия , или беспорядок, замкнутой системы неизбежно будет увеличиваться с течением времени.
— Стив Надис, Discover Magazine , 10 октября 2013 г.
Эта изменяющаяся область имитируется изменениями запутанности и энтропии , рассчитанными в CFT.
— Анил Анантасвами, 9 лет.0069 Scientific American , 30 ноября 2022 г.
Узнать больше
Эти примеры предложений автоматически выбираются из различных онлайн-источников новостей, чтобы отразить текущее использование слова «энтропия».
Мнения, выраженные в примерах, не отражают точку зрения Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв.
История слов
Этимология
Международный научный словарь запись 2 + греческий tropē изменение, буквально, поворот, с trepein на Turn
Первое известное использование
1867, в значении, определенном в смысле 1
Путешественник во времени
Первое известное использование энтропии было в 1867 г.
Посмотреть другие слова того же года
Словарные статьи Около
entropyэнтропион
энтропия
входить
Посмотреть другие записи поблизости
Процитировать эту запись “Энтропия.
” Словарь Merriam-Webster.com , Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/entropy. По состоянию на 27 января 2023 г.Ссылка на копию
Медицинское определение
энтропия
существительное
энтропия ˈen-trə-pē
: мера недоступной энергии в замкнутой термодинамической системе, которая также обычно рассматривается как мера беспорядка системы и которая является свойством состояния системы и связана с ним таким образом, что обратимая изменение теплоты в системе вызывает изменение меры, которое прямо пропорционально изменению теплоты и обратно пропорционально абсолютной температуре, при которой происходит это изменение.
широко : степень беспорядка или неопределенности в системе
энтропийный
en-trōp-ik -ˈträp-
прилагательное
энтропийно
-i-k(ə-)lē
наречие
Еще от Merriam-Webster о энтропии
Britannica English: Перевод энтропии для говорящих на арабском языке
Britannica.
com: статья в энциклопедии о энтропии Последнее обновление: – Обновлены примеры предложений
Подпишитесь на крупнейший словарь Америки и получите тысячи дополнительных определений и расширенный поиск без рекламы!
Merriam-Webster без сокращений
вилять
См. Определения и примеры »
Получайте ежедневно по электронной почте Слово дня!
Большая британская викторина по словарному запасу
- Названный в честь сэра Роберта Пиля, как называется британская полиция?
- Робби Берти
- Бобби Пилхеды
Проверьте свои знания и, возможно, узнаете что-нибудь по ходу дела.
ПРОЙДИТЕ ТЕСТ
Сможете ли вы составить 12 слов из 7 букв?
ИГРАТЬ
Что такое энтропия? Часть 1. Простое определение
— Пол Спооренберг, 25.06.20
Вы когда-нибудь задумывались, почему тепло никогда не переходит от холодного к горячему? Почему мы не можем создать машину со 100% эффективностью и почему мы знаем свое прошлое, но не наше будущее? Все это связано с концепцией, называемой энтропией.
В этой серии блогов мы даем простое для понимания определение энтропии и .0070 Второй закон термодинамики. Последний является одним из величайших законов науки всех времен, потому что он объясняет нам, почему вообще что-либо происходит. От охлаждения в холодильнике до формирования мысли.
Часть первая: простое определение
Часть вторая: рождение Второго Закона
Часть третья: конец Вселенной
Самое загадочное из всех понятий
Температура, давление и энергия — знакомые понятия.
Если кто-то говорит вам о давлении и температуре охлаждающей машины, это сразу же звонит в колокольчик.
А если спросить об изменении энтропии системы? Ну… Это довольно абстрактно.
Что такое энтропия? С этим простым вопросом мы переходим к чему-то гораздо более фундаментальному, даже философскому. Это точка, в которой правила термодинамики, используемые для расчета эффективности охлаждающей машины, отражают результат Вселенной. И это некрасиво.
Аналогия с библиотекой
Короче говоря, энтропия кое-что говорит о качестве энергии. Первый закон термодинамики говорит нам, что количество энергии во Вселенной никогда не может быть исчерпано и не будет увеличиваться.
Например, энергия, запасенная в бревне, не теряется при его поджигании. Он просто переходит в тепло.
Энергию можно назвать валютой физики.
Но одно количество энергии не равно другому. Так как две библиотеки содержат одинаковое количество книг, они могут различаться по качеству.
В одной библиотеке все книги аккуратно расставлены на книжных полках в алфавитном порядке. В другом случае у нас есть случайно сложенная стопка. Хотя наши две библиотеки содержат одинаковое количество книг, они различаются по качеству предоставляемых услуг.
Энтропия, грубо говоря, является мерой качества энергии в том смысле, что чем ниже энтропия, тем выше качество. Энергия, сохраненная в тщательно упорядоченном виде (эффективная библиотека), имеет более низкую энтропию. Энергия, хранящаяся в хаотичном порядке (библиотека случайных кучек), имеет высокую энтропию.
Вы не можете остановить его увеличение
Это классная аналогия, вы можете подумать, но что в ней для меня? Почему важно знать, что энергия имеет разные состояния? Ну, это имеет отношение к эффективности. Нам всем нужна самая эффективная охлаждающая машина, самый экономичный автомобиль, самый эффективный способ извлечения энергии из ресурсов, предоставляемых землей и солнцем.
Там, где есть энергия, почти наверняка есть и тепло.
На самом деле, и энергия, и тепло вносят свой вклад в изменение энтропии.
Чтобы было понятнее, вот уравнение (это будет единственное уравнение, которое я обещаю).
Если вы дошли до этого места, читая все эти предложения, вы выделяете тепло, которое передается в окружающую среду. Вы увеличиваете энтропию.
Можем ли мы также уменьшить энтропию? Конечно, за счет более эффективного накопления энергии. Например, заморозив воду в кубиках льда. Но при этом мы используем энергию и создаем тепло. Увеличение энтропии, вызванное уменьшением энтропии, всегда будет выше.
Энтропия никогда не уменьшается, она стремится к максимуму. Короче говоря, это абстрактное утверждение второго закона.
Здесь мы видим проблеск зверя, который является термодинамическим движением под поверхностью. Как что-то может увеличиваться в изобилии? От куда это? Кто или что изливает энтропию во вселенную, делая возможными спонтанные изменения?
В следующем блоге мы углубимся в историю энтропии и посмотрим, как разные ученые опирались на теории друг друга, чтобы прийти к окончательному определению второго закона.