שינוי באנטרופיה

אנטרופיה היא מושג שהוכנסבתרמודינמיקה. בעזרת כמות זו, את מידת פיזור האנרגיה נקבע. כל מערכת חווה עימות המתעורר בין חום לשדה כוח. הגדלת הטמפרטורה מובילה לירידה במידת הסדר. כדי לקבוע את מידת ההפרעה והכניסה כמות, הנקראת אנטרופיה. הוא מאפיין את מידת חילופי האנרגיה זורמת במערכות סגורות ופתוחות.

השינוי באנטרופיה בתכניות מבודדותמתרחשת בכיוון של עלייה יחד עם צמיחה של חום. מדד זה של הפרעה מגיע הערך המרבי שלה במצב המאופיין שיווי משקל תרמודינמי, וזה כאוטי ביותר.

אם המערכת פתוחה באותו זמןשיווי המשקל באנטרופיה משתנה לכיוון הירידה. גודל המדד בגרסה זו מאופיין בנוסחה. כדי להשיג זאת, שני הערכים הם סיכם:
- זרימת האנטרופיה, המתרחשת בשל חילופי חום וחומרים עם הסביבה החיצונית;
- גודל השינוי במדד התנועה הכאוטית בתוך המערכת.

השינוי באנטרופיה מתרחש בכל מדיום, שםישנם תהליכים ביולוגיים, כימיים ופיזיים. תופעה זו מתממשת במהירות מסוימת. השינוי באנטרופיה יכול להיות ערך חיובי - במקרה זה, זרם של אינדיקטור זה לתוך המערכת מן הסביבה החיצונית מתרחשת. ישנם מקרים שבהם ערך המציין שינוי באנטרופיה מוגדר עם סימן מינוס. ערך מספרי כזה מצביע על זרם של אנטרופיה. המערכת יכולה להיות במצב נייח. במקרה זה, כמות האנטרופיה המיוצרת מקוזזת על ידי יצוא של אינדיקטור זה. דוגמה למצב כזה היא מצב של אורגניזם חי. זה nonequilibrium, אבל באותו זמן נייח. כל אורגניזם שואב אנטרופיה, שיש לה ערך שלילי, מסביבתה. הבידוד של מדד ההפרעה ממנו יכול אפילו לעלות על סכום ההכנסה.

הייצור של האנטרופיה מתרחשת בכל מורכבותמערכות. בתהליך האבולוציה, המידע מוחלף ביניהם. לדוגמה, כאשר המים מתאדים, מידע על הסדר המרחבי של המולקולות שלה הולך לאיבוד. יש תהליך של הגברת האנטרופיה. אם הנוזל קופא, אי-הוודאות של סידור המולקולות יורדת. במקרה זה, האנטרופיה פוחתת. קירור הנוזל גורם לירידה באנרגיה הפנימית שלו. עם זאת, כאשר הטמפרטורה מגיעה לערך מסוים, למרות הסרת החום מן המים, הטמפרטורה של החומר נשאר ללא שינוי. כלומר, מתחיל המעבר להתגבשות. השינוי באנטרופיה בתהליך איזותרמי מסוג זה מלווה בירידה במדד האקראיות של המערכת.

שיטה מעשית למדידההטמפרטורה והחום של ההיתוך של החומר, הוא ביצוע עבודות, וכתוצאה מכך הוא בניית תרשים מיצוק. במילים אחרות, על סמך הנתונים המתקבלים כתוצאה מהמחקר, ניתן לצייר עקומה המצביעה על תלות הטמפרטורה של החומר לעומת הזמן. במקרה זה, התנאים החיצוניים חייבים להיות ללא שינוי. לקבוע את השינוי באנטרופיה אפשרי על ידי עיבוד נתונים גרפיים של תוצאות הניסוי. על עקומות כאלה יש תמיד קטע שבו הקו יש פער אופקית. הטמפרטורה המתאימה לפלח זה היא טמפרטורת ההתמצקות.

שינוי של כל חומר, מלווהמעבר מגוף מוצק לנוזל בטמפרטורה של סביבתו שווה לנקודת ההיתוך, ולהיפך, הוא מכונה שינוי שלב מהסוג הראשון. זה משנה את צפיפות המערכת, האנרגיה הפנימית שלה והאנטרופיה.