آ‌نتروپی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
(تغییرمسیر از انتروپی)
پرش به: ناوبری، جستجو

واژهٔ آنتروپی یا اِنتروپی (به انگلیسی: Entropy) در رشته‌های گوناگون علمی، معانی متفاوت پیدا کرده است که اساسی‌ترین آنها در زیر آورده شده‌اند.

تعاریف انتروپی[ویرایش]

  • برای یک فرایند بسیار کوچک هم‌دمای برگشت‌پذیر داریم:
dS=\frac{\delta{q}_{rev}}{T}
  • آنتروپی بی نظمی ( آشفتگی ) یا عدم قطعیت یک سیستم را بیان می کند
  • انتروپی بردار زمان ( درگاشت ) است یعنی یک شاخص اساسی برای تشخیص گذشت زمان است. هر جا مقدار آنتروپی افزایش داشته باشد، نشان میدهد که پیکان زمان به سمت آینده است.
  • از دیدگاه انرژی آزاد انتروپی با گرمایی که برای انجام کار در دسترس نیست، ارتباط دارد.
  • انتروپی اندازهٔ بی‌نظمی سامانه (سیستم) یا ماده‌ای است که در حال بررسی است.
  • انتروپی معیاری از اشتباهات تصادفی است که در هنگام انتقال یک سیگنال به وجود می‌آید. بنابراین می‌تواند معیاری از بازده‌ی سیستم ارسال پیام باشد.
  • انتروپی معیاری از تعداد حالت‌های داخلی است که یک سیستم می‌تواند داشته باشد، بدون آنکه برای یک ناظر خارجی که فقط کمیت‌های ماکروسکوپیک (مثلاً جرم، سرعت، بار و...) آن را مشاهده می‌کند، متفاوت به نظر برسد.

مفهوم ترمودینامیکی[ویرایش]

انتروپی (S) کمیتی ترمودینامیکی است که اندازه‌ای برای درجهٔ بی‌نظمی در هر سیستم است. هر چه درجهٔ بی‌نظمی بالاتر باشد، آنتروپی بیشتر است. بنابراین برای یک مادهٔ معین در حالت تعادل درونی کامل در هر حالت، داریم:

انتروپی جامد <انتروپی مایع <انتروپی گاز

واحد انتروپی در سیستم SI، ژول بر کلوین است. (J/K).

توجه به این نکته ضروری است که انتروپی یک تابع حالت و مستقل از مسیر است.

با فرض صادق بودن قانون سوم ترمودینامیک می‌توان بصورت زیر مقدار مطلقی برای انتروپی جامدات در دماهای بالا بدست آورد:

S=\int^{T}_{0}C_{p}dT

در صورتی که مادهٔ مورد نظر در دماهای بالا تحت استحاله‌های فازی قرار گرفته و حالت آن تغییر یابد، باید از صورت کلی فرمول انتروپی به شکل زیر استفاده کرد:

S=\int^{T_{m}}_{0}C_{p}(s)dT+\frac{\Delta{H_{m}}}{T_{m}}+\int^{T_{v}}_{T_{m}}C_{p}(l)dT+\frac{\Delta{H_{v}}}{T_{v}}+\int^{T}_{T_{v}}C_{p}(g)dT

که در این فرمول، Tm دمای ذوب، Tv دمای جوش،ΔHm تغییر آنتالپی در اثر ذوب، ΔHv تغییر آنتالپی در اثر جوش و (Cp(l)، Cp(s و (Cp(g به ترتیب ظرفیت گرمایی ماده در حالت جامد، مایع و گاز در فشار ثابت هستند.

انواع انتروپی[ویرایش]

مقالات آنتروپی
درآمد
تاریخچه
کلاسیک
آماری

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  • Peter Atkins and Julio de Paula, Physical chemistry, W. H. Freeman; 8th edition, U.S.A, 2006. ISBN 0-7167-8759-8
  • Ingo Muller, Wolf Weiss, Entropy and Energy: A Universal Competition, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2005. ISBN 978-3-540-24281-9
جستجو در ویکی‌انبار در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ آ‌نتروپی موجود است.