Μαθήματα θερμοδυναμικής 5. ΚΙ ΑΛΛΕΣ ΟΨΕΙΣ ΜΗΧΑΝΩΝ Holton & Brush: σελ. 363-376 και 475-481.

Παρουσίαση με θέμα: "Μαθήματα θερμοδυναμικής 5. ΚΙ ΑΛΛΕΣ ΟΨΕΙΣ ΜΗΧΑΝΩΝ Holton & Brush: σελ. 363-376 και 475-481."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Μαθήματα θερμοδυναμικής 5. ΚΙ ΑΛΛΕΣ ΟΨΕΙΣ ΜΗΧΑΝΩΝ Holton & Brush: σελ. 363-376 και 475-481.

2 επιλογή συστήματος 1 Δύο σώματα διαφορετικής θερμοκρασίας, που τα μεταξύ τους όρια επιτρέπουν ανταλλαγές θερμότητας Σώμα 1: m 1, T 1 Σώμα 2: m 2, T 2, με Τ 1 > Τ 2 Τότε θερμότητα μεταφέρεται από το σώμα 1 στο σώμα 2.

3 εξέλιξη συστήματος 1 Αν σε ένα μικρό χρονικό διάστημα το σώμα 1 χάνει θερμότητα (-Q), τότε αυτή τη θερμότητα την κερδίζει το σώμα 2 (+Q). Αν S = Q / T είναι εξ ορισμού η εντροπία: Τι σημαίνει αυτή; Καθώς η θερμότητα ρέει: Μεταβάλλεται η συνολική ενέργεια του συστήματος; Μεταβάλλεται η εντροπία του συστήματος;

4 επιλογή συστήματος 2 Δύο σώματα διαφορετικής θερμοκρασίας και μεταξύ τους μια διάταξη που επιτρέπει την παραγωγή έργου. Σώμα 1: με σταθερή θερμοκρασία T 1 Σώμα 2: με σταθερή θερμοκρασία T 2, και Τ 1 > Τ 2 Η θερμότητα που μεταφέρεται από το σώμα 1 στο σώμα 2 περνάει από τη διάταξη παραγωγής μηχανικού έργου και ένα μέρος της μετατρέπεται σ’ αυτό

5 εξέλιξη συστήματος 2 Αν το σώμα 1 χάνει θερμότητα (-Q 1 ), τότε αυτή τη θερμότητα την κερδίζει εν μέρει το σώμα 2 (+Q 2 ), γιατί η διαφορά τους μετατρέπεται σε μηχανικό έργο W. Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας: Μεταβάλλεται η συνολική ενέργεια του συστήματος; Μεταβάλλεται η εντροπία του συστήματος;

6 Οι δύο όψεις της Εντροπίας S = Q / T S = k x lnw όπου k: μια σταθερά, ln: συμβολίζει τον λογάριθμο (φυσικό) και w: ο αριθμός των διατάξεων που συγκροτούν οι δομικοί λίθοι του συστήματος (από όλες τις δυνατές για το σύστημα διατάξεις).

7 Δυο διαφορετικές κοσμοθεωρίες S = Q / T Τα φυσικά συστήματα βρίσκονται σε καταστάσεις που καθορίζουν οι «νόμοι της φύσης» S = k x lnw Τα φυσικά συστήματα βρίσκονται στις πιο πιθανές καταστάσεις από όσες είναι δυνατόν να βρεθούν. Εδώ, οι «νόμοι της φύσης» περιορίζουν τον αριθμό των δυνατών καταστάσεων.

8 Επιλογή συστήματος 3 Αέριο εντός δοχείου Κατάσταση μικρής εντροπίας: όλα τα γρήγορα μόρια μαζεμένα σε μια γωνία του δοχείου και όλα τα αργά σε άλλη. Κατάσταση μεγάλης εντροπίας: γρήγορα και αργά μόρια ανακατεμένα σε όλο το χώρο του δοχείου. Είναι και οι δύο καταστάσεις δυνατές; Ποια κατάσταση είναι πιο πιθανή;

9 Βέλος του χρόνου και άλλες υποθέσεις Το βέλος του χρόνου... Ο θερμικός θάνατος του σύμπαντος... Οι τοπικές νησίδες μείωσης της εντροπίας... Το φαινόμενο της ζωής...