Теплоємність і ентропія - дві сторони однієї медалі. Це тісно пов’язані наукові концепції, які взаємозалежні та можуть вивчатися у зв’язку одна з одною.
Теплоємність є вимірним поняттям, тоді як ентропія більш абстрактна.
Ключові винесення
- Теплоємність являє собою тепло, необхідне для зміни температури речовини на один градус, тоді як ентропія вимірює безлад або випадковість у системі.
- Теплоємність — це велика властивість, яка залежить від кількості речовини, тоді як ентропія — це функція стану, яка залежить від поточного стану системи.
- І теплоємність, і ентропія відіграють вирішальну роль у розумінні термодинаміки та передбаченні результатів процесів, пов’язаних з теплом.
Теплоємність проти ентропії
Теплоємність це кількість теплоти, необхідна для підвищення температури речовини на один градус Цельсія або Кельвіна. Ентропія — це міра невпорядкованості або випадковості системи, яка визначається як кількість теплової енергії, яка не може бути перетворена в корисну роботу, коли система досягає теплової рівноваги.
Теплоємність означає фізичну властивість речовини, яка пов’язана з кількістю тепла, переданого об’єкту, що в подальшому призводить до різниці в температурі зазначеного об’єкта на одиницю.
Теплоємність також відома як теплоємність. Джоуль на коливань, який зазвичай записується як J/K, визнається офіційним SI для тепла або теплової потужності.
Ентропія визначається як термодинамічна величина, яка використовується для представлення кількості теплової енергії даної системи, яку неможливо перетворити на будь-яку продуктивну роботу.
Це наукова концепція, яка використовується для обчислення та спостереження за невизначеністю, безладдям, випадковістю або хаосом, які спостерігаються в системі.
Поняття ентропії допомагає вивчити напрямок спонтанних змін. Ентропія широко використовується для аналізу звичайних явищ.
Таблиця порівняння
| Параметри порівняння | Теплоємність | Ентропія |
|---|---|---|
| Сенс | Це стосується зміни температури об’єкта. Ця зміна є результатом поглиненої енергії. | Це підрахунок конкретних систем, у яких можна знайти матеріал, враховуючи відомі термодинамічні параметри. |
| Залежність | Він вимірює зміну температури об’єкта і може бути як оборотним, так і необоротним. | Незалежно від будь-якого об’єкта чи матеріалу більшість процесів є незворотними, що робить їх залежними від процесу. |
| значення | Абсолютне значення теплоємності можна визначити експериментально | Абсолютне значення ентропії визначити неможливо. Однак ентропію можна виразити за допомогою відносних величин. |
| Відношення | Теплоємність - це швидкість зміни ентропії з температурою. | Ентропія розраховується як кумулятивне заповнення енергетичних пунктів між абсолютним нулем (нерухомим) і заданою температурою. |
| Розрахунок | Q= mcΔT Q = теплова енергія m = маса c = питома теплоємність ємність ΔT = зміна температури | S= kblnΩ S = ентропія kb = стала Больцмана ln = натуральний логарифм Ω = кількість мікроскопічних конфігурацій |
Що таке теплоємність?
Теплоємність вимірює різницю температур об’єкта чи матеріалу, коли енергія поглинається або передається матеріалом.
Це фізична властивість матерії, яка обчислює кількість енергії, яку має поглинути вищезгаданий об’єкт, щоб викликати зміну температури ядра на одиницю.
Теплоємність досліджується як екстенсивна властивість.
Значення тепла, яке потрібно додати або ввести до даного об’єкта чи матеріалу, щоб підвищити його температуру, змінюється відповідно до початкової температури відповідного продукту та величини прикладеного тиску.
Кількість тепла, яке потрібно додати, також змінюється залежно від фазових переходів, таких як випаровування або плавлення.
Процес визначення теплоємності досить простий для будь-якого конкретного об'єкта.
Спочатку об’єкт вимірюється, а потім повільно підводиться до нього певна кількість тепла та спостерігається, щоб температура знову стала рівномірною. Пізніше зміна температури вимірюється та фіксується.
Цей метод обчислення теплоємності матеріалу найкраще працює для газів і пропонує менш точні вимірювання у випадку твердих речовин.
Одиницею СІ є джоуль на кельвін або, альтернативно, Дж/К або Дж⋅К−1 для теплоємності. Теплоємність будь-якого об’єкта – це кількість енергії, поділена на зміну температури.
Що таке ентропія?
Ентропія — це наукове поняття, яке можна вивчати як вимірювану фізичну властивість. Він визначається як кількісна міра випадковості, безладу або хаосу в будь-якій системі.
Розташований під термодинаміка, ця концепція стосується передачі теплової енергії всередині системи.
Ентропія є ключовою і відіграє ключову роль у другому законі термодинаміки.
Поняття термодинаміки, на яке посилався шотландський вчений та інженер Маккуорн Ранкін у 1850 році, було названо різними способами, наприклад, термодинамічна функція та тепловий потенціал.
Замість певної форми «абсолютної ентропії» фізики вивчають зміну ентропії, яка відбувається в певному термодинамічному процесі.
Зміна ентропії не залежить від матеріалу та процесу, оскільки певні процеси незворотні або неможливі.
Було помічено, що зміна ентропії пропорційна теплопередачі в оборотному процесі (при постійній температурі).
Однак більшість процесів незворотні, тому кількість залежить від процесу.
Ентропія підраховує кількість конкретних станів, у яких можна знайти систему, враховуючи відомі термодинамічні параметри.
Ентропію можна вивчати за допомогою двох підходів: макроскопічної та мікроскопічної перспектив класичної термодинаміки та статистичної механіки відповідно.
Основні відмінності між теплоємністю та ентропією
- Різниця між теплоємністю та ентропією полягає в тому, що хоча теплоємність залежить від матеріалу або об’єкта, як і вимірювання зміни його температури, коли матеріал поглинає енергію, ентропія, з іншого боку, не залежить від жодного об’єкта.
- Ентропія підраховує кількість конкретних станів, у яких можна знайти систему, враховуючи відомі термодинамічні параметри, тоді як теплоємність вимірює зміну температури в ступені.
- Теплоємність залежить як від матеріалу, так і від процесу. Ентропія не залежить від матеріалу та процесу.
- Теплоємність - це швидкість зміни ентропії з температурою. Ентропія — це відоме наукове поняття, яке вимірює теплову енергію відповідної системи для одиниці, яка недоступна для будь-якої роботи ефекту.
- Теплоємність має абсолютне значення, тоді як ентропія не має абсолютного значення.
- https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ja01298a023
- https://newbedev.com/difference-between-heat-capacity-and-entropy
Останнє оновлення: 13 липня 2023 р
Я доклав стільки зусиль для написання цього допису в блозі, щоб надати вам користь. Це буде дуже корисно для мене, якщо ви захочете поділитися цим у соціальних мережах або зі своїми друзями/родиною. ДІЛИТИСЯ ЦЕ ♥️
Емма Сміт має ступінь магістра з англійської мови в коледжі Irvine Valley. З 2002 року працює журналістом, пише статті про англійську мову, спорт і право. Читайте більше про мене на ній біо сторінка.
Я знайшов детальне пояснення теплоємності та ентропії дуже інформативним. У статті ефективно пояснюється важливість обох понять для розуміння передачі енергії та термодинамічних процесів.
Комплексне пояснення теплоємності та ентропії забезпечує чітке розуміння їхніх відповідних властивостей і ролі в термодинаміці. У статті ефективно передається взаємозалежний характер цих наукових понять.
Це дуже інформативна стаття, яка містить чітке пояснення понять теплоємності та ентропії. Різниця між ними та їхнє значення в термодинаміці добре проілюстровано.
Порівняльна таблиця особливо корисна для розуміння ключових відмінностей між теплоємністю та ентропією. Цікаво відзначити, що теплоємність залежить від матеріалу, а ентропія — від процесу.
Детальне пояснення процесу визначення теплоємності та його зв’язку з фазовими переходами є досить проникливим. Так само дуже цікавим є огляд того, як ентропія вивчається з макроскопічної та мікроскопічної точок зору.
У статті пропонується детальний огляд теплоємності та ентропії, наголошується на їх значенні в термодинаміці та передачі енергії. Детальна порівняльна таблиця є корисною довідкою для розуміння ключових відмінностей між двома поняттями.
У статті наводиться детальне порівняння теплоємності та ентропії, висвітлюються їхні відмінні властивості та вимірювання. Це цінний ресурс для розуміння цих важливих понять у термодинаміці.
Стаття забезпечує повне розуміння як теплоємності, так і ентропії, а також їхнього значення в термодинаміці та процесах передачі енергії. Порівняння їх розрахунків і значень є особливо яскравим.
Пояснення різниці між теплоємністю та ентропією є чітким і добре структурованим. У статті ефективно представлено значну роль обох концепцій у термодинаміці та енергетичних процесах.
Я ціную вичерпне пояснення теплоємності та її вимірювання у зв’язку зі зміною температури. Також прояснюється огляд ентропії та її ролі в термодинаміці.