Soojusmahtuvus ja entroopia on ühe mündi kaks külge. Need on omavahel tihedalt seotud teaduslikud mõisted, mis on üksteisest sõltuvad ja mida saab üksteisega seoses uurida.
Soojusmahtuvus on mõõdetav mõiste, samas kui entroopia on abstraktsem.
Võtme tagasivõtmine
- Soojusmahtuvus tähistab soojust, mis on vajalik aine temperatuuri muutmiseks ühe kraadi võrra, samas kui entroopia mõõdab häireid või juhuslikkust süsteemis.
- Soojusmahtuvus on ulatuslik omadus, mis sõltub aine kogusest, samas kui entroopia on olekufunktsioon, mis sõltub süsteemi hetkeolekust.
- Nii soojusmahtuvus kui ka entroopia mängivad olulist rolli termodünaamika mõistmisel ja soojusega seotud protsesside tulemuste ennustamisel.
Soojusvõimsus vs entroopia
Soojusmahtuvus on soojushulk, mis on vajalik aine temperatuuri tõstmiseks ühe Celsiuse või Kelvini kraadi võrra. Entroopia on süsteemi ebakorrapärasuse või juhuslikkuse mõõt, mis on määratletud kui soojusenergia hulk, mida ei saa muuta kasulikuks tööks, kui süsteem saavutab termilise tasakaalu.
Soojusmahtuvus viitab aine füüsikalisele omadusele, mis omistatakse objektile antavale soojushulgale, mille tulemuseks on nimetatud objekti temperatuuri erinevus ühiku võrra.
Soojusvõimsus on tuntud ka kui soojusvõimsus. Joule per kelvin, mida tavaliselt kirjutatakse kui J/K, tunnistatakse soojus- või soojusmahtuvuse ametlikuks SI-ks.
Entroopia on defineeritud kui termodünaamiline suurus, mida kasutatakse antud süsteemi soojusenergia hulga esindamiseks, mida ei ole võimalik muuta tootlikuks tööks.
See on teaduslik mõiste, mida kasutatakse süsteemis esineva määramatuse, häire, juhuslikkuse või kaose arvutamiseks ja vaatlemiseks.
Entroopia mõiste aitab uurida spontaansete muutuste suunda. Entroopiat kasutatakse laialdaselt tavaliste nähtuste analüüsimiseks.
Võrdlustabel
| Võrdlusparameetrid | Soojusmahtuvus | Entroopia |
|---|---|---|
| Tähendus | See viitab objekti temperatuuri muutumisele. See muutus on neeldunud energia tulemus. | Teadaolevaid termodünaamilisi parameetreid arvestades võib materjali leida konkreetsete süsteemide loendamisest. |
| Sõltuvus | Nii materjalist kui ka protsessist sõltuv mõõdab see objekti temperatuurimuutust ja võib olla nii pöörduv kui ka pöördumatu. | Ükskõik millisest objektist või materjalist sõltumatud protsessid on siiski pöördumatud, muutes need protsessist sõltuvaks. |
| Väärtus | Soojusmahtuvuse absoluutväärtust saab määrata katsega | Entroopia absoluutväärtust ei saa määrata. Entroopiat saab aga väljendada suhteliste väärtuste abil. |
| Suhe | Soojusmahtuvus on entroopia muutumise kiirus koos temperatuuriga. | Entroopia arvutatakse kui energiasihtkohtade kumulatiivne täitumine absoluutse nulli (liikumatu) ja etteantud temperatuuri vahel. |
| Arvutus | Q = mcAT Q = soojusenergia m = mass c = erisoojus võimsus ΔT = temperatuuri muutus | S = kblnΩ S = entroopia kb = Boltzmanni konstant ln = naturaallogaritm Ω = mikroskoopiliste konfiguratsioonide arv |
Mis on soojusmahtuvus?
Soojusmahtuvus mõõdab objekti või materjali temperatuuride erinevust, kui materjal neelab või annab energiat.
See on aine omadus, mis on oma olemuselt füüsikaline, arvutades energiahulga, mida ülalnimetatud objekt peab neelama, et see tekitaks tuumatemperatuuri muutuse ühe ühiku võrra.
Soojusvõimsus on uuritud kui ulatuslik vara.
Soojuse väärtus, mis tuleb antud objektile või materjalile selle temperatuuri tõstmiseks lisada või sisse viia, varieerub olenevalt kõnealuse toote algtemperatuurist ja rakendatavast rõhust.
Lisatava soojuse hulk sõltub ka faasiüleminekutest, näiteks aurustumisest või sulamisest.
Soojusvõimsuse leidmise protsess on iga objekti jaoks üsna lihtne.
Esmalt mõõdetakse objekti ja aeglaselt juhitakse sellele teatud kogus soojust ja jälgitakse, et temperatuur muutuks uuesti ühtlaseks. Hiljem mõõdetakse ja märgitakse üles temperatuuri muutus.
See meetod materjali soojusmahtuvuse arvutamiseks töötab kõige paremini gaaside puhul ja pakub tahkete ainete puhul vähem täpseid mõõtmisi.
SI-ühik on džaul kelvini kohta või soojusmahtuvuse jaoks J/K või J⋅K−1. Iga konkreetse objekti soojusmahtuvus on energia hulk jagatud temperatuurimuutusega.
Mis on entroopia?
Entroopia on teaduslik mõiste, mida saab uurida kui mõõdetavat füüsilist omadust. Seda määratletakse kui juhuslikkuse, häire või kaose kvantitatiivset mõõdi mis tahes süsteemis.
Asub all termodünaamika, see kontseptsioon käsitleb soojusenergia ülekandmist süsteemi sees.
Entroopia on keskne ja mängib võtmerolli termodünaamika teises seaduses.
Šoti teadlane ja insener Macquorn Rankine 1850. aastal viitas termodünaamika mõistele mitmel erineval viisil, nagu termodünaamiline funktsioon ja soojuspotentsiaal.
Mingi "absoluutse entroopia" vormi asemel uurivad füüsikud entroopia muutust, mis toimub konkreetses termodünaamilises protsessis.
Entroopia muutus on materjalist sõltumatu ja protsessist sõltuv, kuna teatud protsessid on pöördumatud või võimatud.
On täheldatud, et entroopia muutus on võrdeline soojusülekandega pöörduvas protsessis (konstantsel temperatuuril).
Enamik protsesse on aga pöördumatud, seega on kogus protsessist sõltuv.
Entroopia loendab teatud olekute arvu, milles süsteem võib teadaolevate termodünaamiliste parameetrite tõttu leida.
Entroopiat saab uurida kahe lähenemisviisi kaudu: vastavalt klassikalise termodünaamika ja statistilise mehaanika makroskoopiline ja mikroskoopiline perspektiiv.
Peamised erinevused soojusmahtuvuse ja entroopia vahel
- Erinevus soojusmahtuvuse ja entroopia vahel seisneb selles, et kui soojusmahtuvus sõltub materjalist või objektist, nagu näiteks selle temperatuuri muutuse mõõtmine, kui materjal neelab energiat, siis entroopia seevastu ei sõltu ühestki objektist.
- Entroopia loendab teatud olekute arvu, milles süsteem võib olla, arvestades teadaolevaid termodünaamilisi parameetreid, samas kui soojusmahtuvus mõõdab temperatuuri muutuse kraadi.
- Soojusvõimsus sõltub nii materjalist kui ka protsessist. Entroopia on materjalist sõltumatu ja protsessist sõltuv.
- Soojusmahtuvus on entroopia muutumise kiirus koos temperatuuriga. Entroopia on tuntud teaduslik kontseptsioon, mis mõõdab kõnealuse süsteemi soojusenergiat ühiku jaoks, mis ei ole ühegi efekti jaoks saadaval.
- Soojusmahtuvusel on absoluutväärtus, samas kui entroopial pole absoluutväärtust.
- https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ja01298a023
- https://newbedev.com/difference-between-heat-capacity-and-entropy
Viimati värskendatud: 13. juulil 2023
Olen selle blogipostituse kirjutamisega nii palju vaeva näinud, et teile väärtust pakkuda. See on mulle väga kasulik, kui kaalute selle jagamist sotsiaalmeedias või oma sõprade/perega. JAGAMINE ON ♥️
Emma Smithil on Irvine Valley College'is magistrikraad inglise keeles. Ta on olnud ajakirjanik alates 2002. aastast, kirjutades artikleid inglise keele, spordi ja õiguse teemadel. Loe tema kohta minu kohta rohkem bio-leht.
Ma leidsin, et üksikasjalik selgitus soojusmahtuvuse ja entroopia kohta oli väga informatiivne. Artikkel selgitab tõhusalt mõlema mõiste tähtsust energiaülekande ja termodünaamiliste protsesside mõistmisel.
Soojusmahtuvuse ja entroopia põhjalik selgitus annab selge ülevaate nende vastavatest omadustest ja rollidest termodünaamikas. Artikkel annab tõhusalt edasi nende teaduslike kontseptsioonide vastastikust sõltuvust.
See on väga informatiivne artikkel, mis annab selge selgituse soojusmahtuvuse ja entroopia mõistete kohta. Nende kahe erinevus ja nende tähtsus termodünaamikas on hästi illustreeritud.
Võrdlustabel on eriti kasulik soojusmahtuvuse ja entroopia peamiste erinevuste mõistmisel. Huvitav on märkida, kuidas soojusmahtuvus sõltub materjalist ja entroopia protsessist.
Üksikasjalik selgitus soojusmahtuvuse leidmise protsessist ja selle olulisusest faasisiiretele on üsna läbinägelik. Samuti on väga huvitav ülevaade sellest, kuidas entroopiat uuritakse makroskoopilisest ja mikroskoopilisest vaatenurgast.
Artikkel annab põhjaliku ülevaate soojusmahtuvusest ja entroopiast, rõhutades nende olulisust termodünaamikas ja energiaülekandes. Üksikasjalik võrdlustabel on kasulik viide kahe mõiste peamiste erinevuste mõistmiseks.
Artikkel pakub üksikasjalikku soojusmahtuvuse ja entroopia võrdlust, tuues esile nende erinevad omadused ja mõõtmised. See on väärtuslik ressurss nende termodünaamika oluliste mõistete mõistmiseks.
Artikkel annab põhjaliku ülevaate nii soojusmahtuvusest kui ka entroopiast ning nende tähtsusest termodünaamikas ja energiaülekandeprotsessides. Nende arvutuste ja väärtuste võrdlus on eriti valgustav.
Soojusmahtuvuse ja entroopia erinevuse selgitus on selge ja hästi struktureeritud. Artikkel tutvustab tõhusalt mõlema kontseptsiooni olulist rolli termodünaamikas ja energiaga seotud protsessides.
Hindan soojusmahtuvuse põhjalikku selgitust ja selle mõõtmist seoses temperatuurimuutusega. Samuti on selgitav ülevaade entroopiast ja selle rollist termodünaamikas.