Peter Hasselby wrote:
> Jeg synes at jeg mangler en ordentlig forklaring på hvad Entropi
> er[kJ/kg*k]... Nogen der kan hjælpe...
Det er et ret dybt spørgsmål, og den måde det introduceres i
termodynamik er ret kryptisk.
Lidt overfladisk:
Både varme og arbejde har dimension af energi.
Hvis du har et vist fysisk system (f.eks. den varme gas i en cyllinder)
så kan du maksimalt ekstrahere en vis mængde varme, f.eks. ved at låse
aksen, og blot lade den varme gas overføre sin varme energi til
motorblokken.
(energien er Q=c*Delta T hvor c er motorblokkens varmekapacitet)
På den anden side kan du også maksimalt ekstrahere en vis mængde arbejde
fra motoren, f.eks. ved at forbinde et lod til aksen, og lyfte dette
lod til en vis højde.
(arbejdet er Epot = m*g*Delta h )
Så viser det sig at den maksimale varme den samme motor kan yde altid
er størrer eller lig det maksimale arbejde. Forskellen er netop
temperaturen*entropien.
Så hvad er forskellen mellem energi i form af varme eller arbejde?
Det centrale element er hvor mange frihedsgrader energien er fordelt på.
En en motor konverteres arbejdet til bevægelsen af aksen, der er det
samme som højden h som lodet er lyftet i eksemplet, dvs. af netop en
(eller blot få) frihedsgrad(er).
Mens varme er energi der er fordelt på et makroskopisk antal
frihedsgrader, dvs. rystelserne af alle atomerne i motorblokken.
Entropien betyder altså såden heuristisk at det er svært for en motor
at tage energien der er fordelt på de hurtige (~varme) gas molekyler,
og overføre til en makroskopisk frihedsgrad, nemmeligt aksen.
En lille entropi betyder derfor en mere effektiv motor.
Sagt ikke spor heuristisk så er entropien i statistisk fysik et mål
for den mængde information, der skal til for at beskrive energiens
fordeling på de mikroskopiske frihedsgrader. Er energien fordelt på
få frihedsgrader skal der kun lidt information til.
Jo mere information man har jo effektiverer kan motoren overføre
energien fra de mikroskopiske frihedsgader til en makroskopisk
frihedsgrad.
--
Mvh. Carsten Svaneborg
http://www.softwarepatenter.dk