الانتروبيا حول ماذا نظرًا لأن كلا من العلوم الفيزيائية والكيميائية ذات أهمية كبيرة داخل المجتمع، فمن خلال كل مجال من المجالين، ابتكر العلماء العديد من الأشياء التي بدورها جعلت حياتنا أسهل من ذي قبل، مثل اختراع الكهرباء والوسائط والموصلات وغيرها. الأجهزة الطبية التي ساعدت في إنقاذ حياة الكثير من الناس، فمبدأ الانتروبيا لا يقل أهمية عن علاقته بالفيزياء والكيمياء والعديد من المجالات الأخرى.
محتويات
الانتروبيا هو
الانتروبيا هي القصور الذاتي الحراري، وتسمى الانتروبيا، والأنتروبيا هي ميل أي نظام مغلق إلى التحول التلقائي حتى تصل إلى حالة التوزيع المتساوي في جميع الأجزاء، مثل درجات الحرارة المتساوية والكثافة المتساوية والضغط المتساوي.
يعد الانتروبيا أحد المبادئ المهمة جدًا في الفيزياء والكيمياء، كما يمكن تطبيقه في مختلف المجالات الأخرى مثل الاقتصاد وعلم الفلك، نظرًا لأن الانتروبيا جزء مهم وأساسي من الديناميكا الحرارية ومبدأ أساسي في الكيمياء الفيزيائية.
النقاط الرئيسية حول الانتروبيا
هناك عدة نقاط رئيسية تتعلق بالانتروبيا، وهي كالتالي
- الانتروبيا هي أداة محددة لقياس العشوائية والفوضى في أي نظام.
- تعتمد قيمة الانتروبيا بشكل أساسي على كتلة النظام ويتم التعبير عنها بالرمز S.
- وحدة قياس الإنتروبيا هي جول / كلفن.
- إن الانتروبيا لها خاصية كونها سلبية أو إيجابية، وفقًا للديناميكا الحرارية، وعلى وجه الخصوص قانونها الثاني.
أمثلة على الانتروبيا
هناك العديد من الأمثلة المختلفة للإنتروبيا، بما في ذلك ما يلي
- عندما يذوب المكعب، يزداد الانتروبيا ومن السهل تخيل مقدار الفوضى التي تزداد مع ذوبان المكعب داخل النظام، أي الجليد.
- انتقال السائل من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية، نفس خطوات نظام تفكك مكعبات الثلج، مع الزيادة المستمرة في الفوضى والعشوائية، بسبب تبخر الماء، زادت طاقة النظام.
أهمية الانتروبيا في حياتنا.
بعد عدة نتائج ودراسات متعددة تظهر أن الانتروبيا لها فوائد عديدة، من بين تلك الفوائد ما يلي
- إن الجمع بين خلية حية وخلايا أخرى بطريقة منظمة لتكوين الأنسجة هو نظام إنتروبيا، والسبب في اتحاد الخلايا بهذه الطريقة هو من أجل الصحة.
- ساعد هذا الاكتشاف في إنتاج الأنسجة والأعضاء الاصطناعية، بناءً على أساسيات الديناميكا الحرارية.
- خلص العلماء إلى أن عملية تكوين العضو تتطلب تكوين عدة مجموعات من الأنسجة، ومن أجل تكوين هذه الأنسجة، يجب تكوين عدة خلايا متجاورة، ولكي تلتقي هذه الخلايا وتتوافق مع بعضها البعض، فإنها تحدث كيميائيًا حيويًا مختلفًا. تفاعلات.
مؤسس الكون
مؤسس الإنتروبيا هو رودولف كلويس، وكان كلوس فيزيائيًا من ألمانيا، درس في المدارس الألمانية حتى وصل إلى الجامعة، ودرس الفيزياء في الجامعة، وتخصص فيها، وكذلك دخل مجال التعليم، وعُين أستاذاً للفيزياء. الفيزياء في جامعة برلين، في كلية الهندسة، وخاصة في نهاية القرن التاسع عشر.
قدم رودولف فرضية القانون الثاني للديناميكا الحرارية، مؤكدًا ما يسمى بعلم الانتروبيا، وأن القانون نص على استحالة نقل الحرارة من الجسم البارد إلى الجسم الساخن، وأكد وجود ما يسمى بالانتروبيا. المبدأ الذي يعني تبديد الطاقة المتاحة.
تمت ترقية رودولف إلى كرسي الفيزياء في جامعة فورتسبورغ عام 1867 م. م، وكذلك في جامعة بون في نهاية القرن 18. توفي رودولفو في 24 أغسطس 1888 م. ج.
الانتروبيا في الديناميكا الحرارية
في الديناميكا الحرارية، يصف العلماء “تبادل” تبادل الطاقة بين الوسط المحيط والنظام، وهناك نوعان من التفاعل بين هذا الوسط والنظام، أو يوجد تبادل حراري لـ “الطاقة” بينهما.، أو تبادل العمل، وعندما يغير نظام التبادل الحراري إنتروبيا الوسط المحيط، وعندما يكون المجموع موجبًا، يصل النظام إلى معظم حالاته الدقيقة، ونجد أن تغير الانتروبيا يحدث تلقائيًا، دون تدخل.
الانتروبيا والطاقة الداخلية والقانون الثاني للديناميكا الحرارية.
وهي من بين أفضل المعادلات في الديناميكا الحرارية والكيمياء الفيزيائية، كما أنها تتعلق بالانتروبيا بالطاقة الداخلية للنظام كما يلي
- dU = T dS – p dV
يتم اعتبار التغيير هنا في الطاقة الداخلية نفسها، dU، وهذا هو ناتج ضرب الحرارة المطلقة T في تغير الانتروبيا dS، بعد محو الضغط الخارجي P، بالإضافة إلى محو التغيير في الحجم dV، والثاني ينص قانون الديناميكا الحرارية على أن الأنظمة المغلقة ليس لديها إنتروبيا أقل، بالإضافة إلى أن الانتروبيا لا تنقص في أي نظام ما لم تزداد إنتروبيا نظام آخر.
الانتروبيا، بحسب الفيزيائي محمد صابر
إنه مقياس للفوضى والعشوائية داخل أي نظام، بالإضافة إلى كونه من أهم خصائص الديناميكا الحرارية، لأن قيمته تتغير مع التغير في كمية المواد التي يحتويها بشكل حاد في هذا الوقت.
في النهاية، علمنا أن الانتروبيا هي خمول حراري، حيث أن ذوبان مكعب الجليد يمثل مستوى الانتروبيا وهذا يزداد، بسبب كمية الفوضى التي تزداد مع ذوبان المكعب داخل النظام، و والسبب في ذلك هو أن مكعب الثلج مادة مرتبطة ببعضها البعض من خلال نسيج بلوري، وعندما تذوب، تكتسب هذه الجزيئات المزيد من الطاقة، والتي بدورها تساعدها على الابتعاد عن بعضها البعض، مما يزيد من مستوى الانتروبيا.