Ý nghĩa thực tiễn của Entropi

            Khảo sát một hệ cô lập gồm hai bình dung tích bằng nhau ở cùng nhiệt độ. Hai bình nối với nhau bằng ống dẫn có khóa K. Bình thứ nhất chứa khí Ne, bình thứ hai chứa khí Ar. Áp suất khí trong hai bình đều bằng nhau. Hai khí không phản ứng với nhau (khí trơ) và giả thiết là khí lí tưởng, quá trình là đẳng nhiệt.

            - Ở trạng thái một, đóng khóa K: mỗi khí phân tán trong bình chứa nó. Tương ứng với sự phân bố đó, trạng thái hệ được xác định bởi hàm trạng thái S₁.

            - Ở trạng thái hai, mở khóa K: hai khí khuếch tán vào nhau đến khi thành phần của hai khí trong hai bình là đồng nhất. Trạng thái hệ ở trạng thái hai được xác định bởi hàm S₂. Quá trình diễn biến là tự xảy ra, không chịu một tác động nào của môi trường

            Đương nhiên sự phân bố hai khí ở trạng thái hai là hỗn loạn hơn trạng thái một, nghĩa là S₂ > S₁. Vậy ∆S = S₂ – S₁  > 0.

            Quá trình tự xảy ra đối với hệ cô lập, không trao đổi nhiệt với môi trường, thực hiện theo chiều tăng độ hỗn loạn của hệ, tức là theo chiều tăng entropi của hệ, theo chiều ∆S > 0. Quá trình ngược lại, hai khí trong hai bình tự thu về như ban đầu không thể tự xảy ra được.

            Entropi là thước đo độ hỗn loạn của hệ. Độ hỗn loạn của hệ càng cao thì entropi càng lớn.

Ý nghĩa thống kê của Entropi

            Bởi vì quá trình tự nhiên dẫn đến sự tăng tính hỗn loạn, không trật tự cho nên phải suy ra rằng, trạng thái không trật tự có xác suất lớn hơn trạng thái có trật tự. Đặc trưng cho trạng thái không trật tự, cho độ hỗn loạn của hệ là đại lượng xác suất nhiệt động học W, là số trạng thái vi mô ứng với một trạng thái vĩ mô cho trước.

            Ví dụ, có bốn viên bi được đánh dấu 1, 2, 3, 4 xếp vào hai ngăn A, B. Có 6 cách phân bố các viên bi này vào hai ngăn sao cho mỗi ngăn có hai viên bi.

Vậy một trạng thái vĩ mô (1, 2, 3, 4) ứng với 6 trạng thái vi mô khác nhau khi chúng được phân bố đồng đều vào hai ngăn.

            Theo Boltzmann: Entropi của hệ tại mỗi trạng thái cân bằng đặc trưng cho xác suất nhiệt động W của trạng thái đó.

                                                S = k.lnW

                        k: hằng số Boltzmann

            Vậy tính chất biến thiên một chiều của entropi trong hệ cô lập gắn liền với việc chuyển hệ từ trạng thái ít xác suất sang trạng thái nhiều xác suất hơn.

                        W: đặc trưng cho mức độ hỗn loạn của hệ.

                        S: thước đo độ hỗn loạn của hệ

» Tin mới nhất:

• Ý nghĩa của hàm cận biện trong kinh tế. (17/07/2022)
• Xây dựng phương trình vi phân trong thực tiễn (16/07/2022)
• Một số ví dụ về công thức gần đúng (12/07/2022)
• Doanh thu lớn nhất. (11/07/2022)
• Xác định hàm lượng Cl- trong nước máy (18/06/2022)

» Các tin khác:

• Tính doanh thu của công ty bằng ma trận (10/03/2021)
• Ứng dụng ma trận trong kinh tế. (10/03/2021)
• Ứng dụng phương trình vi phân tách biến - Bài toán trộn (19/01/2021)
• Ứng dụng phương trình vi phân tách biến - Quỹ đạo trực giao (19/01/2021)
• Phân phối đa thức (19/01/2021)
• Phân phối Nhị thức (19/01/2021)
• Bài tập Ứng Dụng XSTK lớp CK tháng 1 lần 2 (19/01/2021)
• Bài tập Ứng Dụng XSTK lớp CK tháng 1 lần 1 (19/01/2021)
• Hàm bậc hai (18/01/2021)
• Hàm tuyến tính (18/01/2021)