. .

شما اینجا هستید

مطالب تصادفی در سایت علمی نخبگان جوان | com.نخبگان

انتروپی چیست ؟؟؟

PDF version
کل آرا: 531
اکثر دانشجویان مکانیک برای اولین بار که با انتروپی آشنا میشن؛ درک این مفهوم براشون سخته.چراکه مثل بقیه کمیت ها قابل لمس نیست. درواقع انتروپی بیانگر کیفیت انرژی ذخیره شده در یک منبع حرارتی هست. در قانون اول ترمودینامیک ، انرژی از دید کمّی سنجیده و بررسی میشه.فرضا اگر از قانون اول بپرسید: آیا منبع انرژی با 300 ژول بهتر از منبعی با 100 ژول انرژی است.خیلی ساده بهتون میگه :بله. اما همین سوال رو اگر از قانون دوم بپرسید؛از شما میپرسه:هرکدام از این منابع انرژی در چه دمایی ذخیره شده اند؟

انتروپی چیست ؟؟؟

اکثر دانشجویان مکانیک برای اولین بار که با انتروپی آشنا میشن؛ درک این مفهوم براشون سخته.چراکه مثل بقیه کمیت ها قابل لمس نیست. درواقع انتروپی بیانگر کیفیت انرژی ذخیره شده در یک منبع حرارتی هست. در قانون اول ترمودینامیک ، انرژی از دید کمّی سنجیده و بررسی میشه.فرضا اگر از قانون اول بپرسید: آیا منبع انرژی با 300 ژول بهتر از منبعی با 100 ژول انرژی است.خیلی ساده بهتون میگه :بله. اما همین سوال رو اگر از قانون دوم بپرسید؛از شما میپرسه:هرکدام از این منابع انرژی در چه دمایی ذخیره شده اند؟

حالا اگر فرض کنیم. 300 ژول انرژی در دمای 350 کلوین و 100 ژول انرژی در دمای 1000 کلوین ذخیره شده.

قاون دوم پاسخ میده: 100 ژول انرژی که در دمای 1000 کلوین ذخیر شده؛بهتر از 300 ژول انرژیی هست، که در دمای 350 کلوین ذخیر شده.

ولی چرا این منبع انرژی بهتره.بخاطر اینکه انرژی ها از لحاض کیفی ارزش یکسانی ندارن. مثلا ، انرژی که بشکل کار وجود داره؛ از انرژی که بشکل حرارت در جسم ذخیره شده، ارزش بیشتری داره.چون 100% کار رو میشه به حرارت تبدیل کرد.ولی 100% حرارت رو هرگز نمیشه به کار تبدیل کرد.به همین شکل منابع حرارتی هم انرژی شون از لحاظ کیفی باهم تفاوت داره.
حالا برای بیان این مسئله ، مفهومی به نام انتروپی معرفی شده.
انتروپی حاصل تقسیم انرژی بر دما هست.


با توجه به این فرمول :
 

0.1=100/1000
0.85=300/350

از این فرمول نتیجه میگیریم؛ که هر چقدر آنتروپی منبع حرارتی کمتر باشه،کیفیت اون بالاتره و ارزش بیشتری داره.
برای درک بیشتر موضوع، هر دوی این منابع انرژی رو به یک موتور حرارتی فرضی و ایده آل میدیم؛ که در هر بازه حرارتی، میتونه بیشترین بازده رو داشته باشه. اسم این موتور ،کارنو هست.
فرمول بازه موتور حرارتی کارنو


تمام موتور های حرارتی، بین دو منبع دما بالا و دما پایین کار می کنند.منبع دما پایین رو همون دمای اتاق(298.15 کلوین) در نظر میگیریم.
 

0.702=(298.15/1000)-1
0.702*100=70.2 ژول

0.148=(298.15/350)-1
0.148*300=44.4 ژول

همونطور که میبینید، موتور کارنو میتونه 70 ژول کار، از 100 ژول انرژی حرارتی استخراج کنه.ولی از 300 ژول انرژی، فقط 44.4 ژول کار تونست بدست بیاره.
به این شکل میبینیدکه فرمول اول و دوم باهم مطابقت دارن و بیانگر یه واقعیت هستن؛ به نام انتروپی.
این مطالب که نوشتم؛ برداشتی از مفاهیم کتابهایی هست؛ که توی منبع آوردم.

منبع:کتاب رهیافتی در مهندسی، تالیف یونوس اِ سنجل ، ترجمه دکتر محمود ابراهیمی.
کتاب مبانی ترمودینامیک، زونتاگ_بورگناک_ون وایلن ،ترجمه مهندس غلامرضا ملک زاده_مهندس محمد حسین کاشانی حصار

کلمات کلیدی: 

دیدگاه‌ها

واقعا ممنون،خیلی ساده و خوب توضیح دادید

به زبان خیلی ساده و گویا بیان کردید. متشکرم.

افزودن دیدگاه جدید

ویژه های سایت

دعوت از متخصصین حوزه نرم افزار ( جذب برنامه نویس )

شرکت تسهیلگران رشد نوابغ جوان از تمامی متخصصین حوزه نرم افزار که آشنایی با زبان های برنامه نویسی...

دعوت از متخصصین حوزه نرم افزار ( جذب برنامه نویس )

نظر سنجی

  • با چه روشی می توان سریعتر اقتصاد مقاومتی را محقق نمود و کشور را از وابستگی به دیگران رهانید ؟

  • تعداد مقالات: 3,060
  • بازدید امروز : 41082
  • بازدید دیروز: 36715

افراد آنلاین:

319

اکنون ساعت   11:34 pm به وقت تهران میباشد.

امروز: سه شنبه 24 مهر 1397

بارکد نخبگان جوان کانال تلگرامی
 
 

استفاده از تمامی مطالب سایت تنها با ذکر منبع آن به نام سایت علمی نخبگان جوان و ذکر آدرس سایت com.نخبگان مجاز است
استفاده از نام و برند نخبگان جوان به هر نحو توسط سایر سایت ها ممنوع بوده و پیگرد قانونی دارد
مسئولیت مطالب ارسالی کاربران بر عهده سایت علمی نخبگان جوان نمی باشد

تهیه و تنظیم مطالب: com.نخبگان