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엔트로피 란?


열역학은 엔트로피와 작동 방식을 이해하는 데 도움이되는 중요한 개념입니다. 엔트로피 란 무엇입니까? 물리 및 화학의 여러 측면에서 적용되는 열역학적 물리적 특성입니다. 분자 시스템의 무작위성 또는 장애 상태는 엔트로피입니다. Rudolf Clausius는 1850 년에 엔트로피의 개념을 처음으로 소개했습니다. 이는 주로 고전적인 열역학적 시스템의 특성으로 설명되고 적용됩니다. 시스템의 장애는 엔트로피로 알려져 있으며 장애가 클수록 엔트로피가 커집니다. 열 발생 과정입니다. 엔트로피의 의미는 열역학의 두 번째 및 제 3 법칙의 중심입니다. 주제는 엔트로피와 시스템에 적용되는 방법에 대해 설명합니다. 

엔트로피? 의미와 계산

  • 엔트로피는 시스템의 무작위성 측정입니다. 시스템의 무작위성이 높고 열 생성이 높습니다. 

  • 엔트로피는 가역적 프로세스입니다. 엔트로피의 단위는 켈빈 (j.k-1) 또는 kg.m2.s-2.k-1 당 줄의 단위입니다. 

  • 고도로 조직화 된 시스템은 엔트로피가 낮지 만 고도로 조직화 된 시스템은 엔트로피가 높습니다. 

  • 엔트로피는 구조적 불규칙성에 따라 측정됩니다. 고체는 고체가 정기적으로 배열되어 있기 때문에 엔트로피가 가장 낮습니다. 가스는 조직화 된 배열로 인해 엔트로피 값이 더 높습니다.  

엔트로피는 s로 표시되며 엔트로피의 변화는 ΔS로 표시됩니다. 총 엔트로피는 모든 종류의 자발적 프로세스 또는 시스템입니다.

온도는 엔트로피에 반비례합니다. 엔트로피의 변화는 열 (ΔQ)의 변화로 정의되며 절대 온도에 가역적으로 비례합니다. 엔트로피 변화 동안 엔트로피의 공식은

입니다

∆S =Δq/t

여기서 ∆S =엔트로피의 변화

ΔQ =등온 방출 또는 흡수 된 열량

t =온도

시스템이 평형에서 최대에 도달하면 엔트로피의 변화가 0이됩니다. 이것은 다음과 같습니다.

ΔStotal =ΔSsystem + ΔSsurroundig

열역학 및 물리 화학 영역에서 엔트로피는 다음 방정식에 의해 시스템의 내부 에너지와 관련이 있습니다.

du =tds - pdv

여기서

du =내부 에너지의 변화

t =절대 온도

ds =엔트로피의 변화

p =외부 압력

dv =볼륨 변화

열역학의 첫 번째 법칙에 따른 엔트로피 란 무엇입니까?

열역학의 첫 번째 법칙에 따르면 에너지는 생성되거나 파괴되지 않지만 에너지는 보존됩니다. 시스템의 내부 에너지의 변화는 시스템에 의해 얻거나 손실 된 열의 합과 같습니다. 따라서 열역학의 첫 번째 법칙에 따르면 :

  • 문제 상태의 변화에 ​​따라 엔트로피가 증가합니다. 이는 고체 상태가 엔트로피가 가장 낮지 만 기체 상태는 가장 높음을 의미합니다. 

열역학 제 2 법칙에 따른 엔트로피는 무엇입니까?

열역학은 시스템의 열 변화 또는 열 전달에 대한 연구입니다. 그것은 한 몸에서 다른 몸으로 열을 전달하는 데 도움이됩니다. 열역학 제 2 법칙에 따르면 폐쇄 시스템의 총 엔트로피는 감소 할 수 없습니다. 한 시스템의 엔트로피는 다른 시스템의 엔트로피를 높이면 감소합니다. 열역학 제 2 법칙에 따르면, 모든 자발적인 공정은 시스템의 엔트로피의 순 증가를 요구하므로 엔트로피가 지속적으로 증가합니다. 따라서 다음과 같이 언급 할 수 있습니다.

“자발적인 과정에서 우주의 엔트로피 속도는 항상 증가합니다.” 따라서 우주의 엔트로피는 항상 증가하고 있습니다.

로 표시됩니다

Δsuniverse =ΔSsystem + ΔSsurrounding (항상> 0)

Δssystem =0 평형

의 시스템

ΔSsystem ≠ 0 돌이킬 수없는 프로세스

따라서 자발적이고 돌이킬 수없는 시스템의 경우 값 ΔS> 0.

열역학 제 3 법칙에 따른 엔트로피 란 무엇입니까?

절대 온도가 0에 접근함에 따라 순수한 결정질 고체의 엔트로피는 0에 접근합니다. 절대 온도가 0 일 때 시스템의 임의성 또는 엔트로피는 최소입니다. 온도가 감소함에 따라 시스템의 열이 감소하고 절대 온도가 가장 낮습니다. 열역학의 세 번째 법칙은 시스템의 엔트로피가 절대 제로 온도에서 완벽하게 주문된다는 사실에 근거합니다. 

엔트로피 및 엔트로피의 예

엔트로피 란 무엇입니까? 엔트로피의 예는 응용 프로그램을 이해하는 데 도움이됩니다. Entropy와 일상 생활에서의 적용의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

  • 뜨거운 물과 냉수가 혼합되면 엔트로피가 증가합니다. 엔트로피의 증가는 작업이 완료되지 않은 상태에서 에너지의 저하로 이어진다. 

  • 물에 염을 녹이는 것은 소금 결정의 파괴로 인해 엔트로피를 증가시킵니다. 물은 나트륨과 염소 원자를 분할합니다. 이것은 물 분자에서 이온의 자유 운동에 도움이되어 엔트로피가 증가합니다. 

  • 식품의 냉각, 특히 물을 얼음으로 전환하는 것은 엔트로피의 감소의 예입니다.

결론

엔트로피는 다양한 일상 활동과 관련이 있으므로 열이 동반되는 에너지 상태의 변화입니다. 그렇다면 엔트로피 열역학적 란 무엇입니까? 열 전달의 변화에 ​​도움이되는 첫 번째, 두 번째 및 제 3의 열역학 법칙으로 표현됩니다. 시스템의 무작위성이 높을 때, 엔트로피의 높은 속도로 표시되는 반면, 하부는 시스템에서 분자의 무작위성입니다. 엔트로피가 낮습니다.



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