エントロピーはさまざまな方法で定義できるため、熱力学、宇宙論、さらには経済学など、さまざまな状況で使用できます。エントロピーとは、日常の現象で発生する予想外の変化と、混沌への宇宙の傾向を指します。
エントロピーは定量化可能な物理的属性であり、不確実性に関連していることがよくあります。それにもかかわらず、このフレーズは、古典的な熱力学、科学的研究、さらには情報理論など、さまざまな分野で使用されています.
エントロピーとは?
無秩序または予測不可能性の測定は、エントロピーとして知られています。ランダム性は、世界全体、小さな化学事象、または熱交換と熱伝達にさえ適用される可能性があります。障害とは、熱力学的システムの不一致または均一性の欠如を指します。エントロピーまたはエントロピー変化の値は、熱力学系に存在する物質に依存するため、エントロピーは文字「S.」で記号化されます。 幅広い属性です。エントロピーは、熱伝達が完全であるという一般的な考えと矛盾するため、魅力的なテーマです。これは、熱力学の第 2 法則の再解釈に役立ちます。
熱力学的プロセスの自発性が高いほど、エントロピーまたは無秩序の程度が高くなります。エントロピーは、基本的には、どれだけのエネルギーが労働に変換されず、代わりにシステムの無秩序に寄与しているかを示します。エネルギーは物事を成し遂げる力を提供するため、労働を完了するためにすべてのエネルギーを使用することは本質的に困難です.
エネルギーは生成したり破壊したりすることはできませんが、ある形態から別の形態に変化する可能性があるため、熱力学の法則で述べられているように、エントロピーは 1 点で表すことはできず、変化として測定する必要があります。
エントロピー変化の性質
- これは熱力学の関数です。
- 結局のところ、これは状態関数です。選択したパスではなく、システムの状態によって決定されます。
- 文字 S で示されますが、通常の状態では文字 S° で示されます。
- エントロピーはスケーラブルな特性です。つまり、システムのサイズや範囲に比例して大きくなります。
- これは広範な属性であり、システムの質量のみに依存していることを意味します。
- 宇宙のエントロピーは常に拡大しています。
- システムのエントロピーがゼロになることはありません。
- 断熱熱力学系のエントロピーは一定のままです。
- エントロピーの変化は温度に反比例します。つまり、温度が上がるとエントロピーの変化は減少しますが、温度が下がるとエントロピーの変化は増加します。
- 循環プロセスの状態は変化しないため、エントロピーの変化はゼロです。
- 不可逆的または自発的なプロセスの場合、総エントロピーの変化は 0 より大きくなります。
エントロピーの特徴
- 宇宙が無秩序またはランダム性に引き寄せられる傾向は、エントロピーと呼ばれます。
- エントロピーは、エンタルピーまたは労働に変換できる熱量の関数です。
- 熱力学系の質量はエントロピーに影響します。熱交換または熱変換の経路の影響を受けないため、幅広い属性です。
- 宇宙のエントロピーは上昇し続けています。
- エントロピーの変化がゼロであるため、断熱プロセスのエントロピーは一定です。
エントロピー変化とは?
エントロピー変化は、熱またはエントロピーの仕事への変換によって引き起こされる熱力学系の無秩序状態の変化として説明できます。エントロピーは、高度に無秩序なシステムで高くなります。
エントロピーは状態関数因子です。つまり、その値は熱力学的プロセスの経路とは無関係であり、システムの開始状態と最終状態の決定要因にすぎません。
エントロピーの変化は、化学プロセスにおける原子と分子の再配置によって引き起こされ、システムの基本的な順序が変化します。システムの予測不可能性が上昇または低下し、エントロピーが増加または減少する可能性があります。
エントロピーの要因
身体状態の変化
固体の粒子は密集して規則的なパターンで保持されるため、エントロピーは最も低くなります。その結果、それはよく組織化された構造を持っています。液体中の粒子は不規則なパターンで分布しているため、粒子が密集しているにもかかわらず、液体のエントロピーは固体のエントロピーよりも高くなります。
気温の変化
システムのエントロピーは、その温度と並行して上昇します。温度が上昇すると、粒子はより振動し、より速く移動します (固体、液体、および気体)。その結果、さらに大きな混乱が生じます。この結果、エントロピーが上昇します。
粒子数の変化
システム内の粒子が成長するにつれて、システムはより組織化されなくなり、エントロピーが増加します。
粒子の混合
粒子を混ぜ合わせると、必然的にカオスやエントロピーが増えます。
結論
エントロピーはカオスの度合いに比例して上昇します。エントロピーは、熱が仕事に変換される可能性を示す熱量の関数です。より高い温度で熱が加えられると、エントロピーの増加はわずかですが、より低い温度で熱が加えられると、エントロピーの増加は顕著になります。エントロピーは幅広い属性であり、プロセスがたどる経路ではなく、システムの質量によって決定されることを意味します。
