Termodynamik
Elastik- forsøg og entropi
Termodynamik er læren om, hvordan temperatur og tryk har
indflydelse på legemer, væsker mm. Overordnet beskriver den varme i bevægelse.
Termodynamikken blev udviklet i 1800-tallet i forbindelse
med effektiviseringen af dampmaskinen. Man interesserede sig for, hvornår
dampmaskinen var mest effektiv i forhold til varme, tryk og volumen.
Grundlæggende er der fire hovedsætninger:
Den 0. hovedsætning
siger, at hvis to systemer kommer i kontakt med hinanden, vil de udveksle
energi, så de kommer i en termodynamisk ligevægt. Hvis du har et glas med varmt
vand, og et glas med koldt vand, og du hælder dem sammen, så vil de to væsker
udveksle varme/energi. De får samme temperatur (det bliver lunkent). De to
væsker kommer i termodynamisk ligevægt.
Den 1. hovedsætning handler om
energibevarelse. Energi kan hverken forsvinde eller opstå. Energi kan heller
ikke bruges, men den kan omdannes. Hvis du løber en tur, omdannes energien fra
den mad du har spist til varme og mekanisk energi (bevægelse).
Den 2. hovedsætning
handler om entropi og varmetransport. Den beskriver graden af uorden i et
system. Hvis man overlader et system til sig selv, og ikke påvirker det, vil
graden af uorden være uforandret eller voksende. Når vi bruger et termometer,
måler vi graden af entropi. I varmt vand er der mere fart på molekylerne end i
is. Derfor er entropien større i varmt vand end i is.
Den 3. hovedsætning
beskriver, hvornår entropien (graden af uorden) er nul. Den er sat til 0
Kelvin, hvilket svarer til -273,15 oC . 0 Kelvin kendes også som det
absolutte nulpunkt. Her er der ingen bevægelse, alle atomer og molekyler ligger
stille.
I termodynamikken er begrebet entropi nok det sværeste
begreb at forstå. Hele universet stræber hen mod mest mulig entropi/uorden, for
det kræver energi at skabe orden.
I dette forsøg skal du prøve at skabe orden i et system og
selv mærke effekten af større orden.
Download aktiviteten her: termodynamik - entropi
Kommentarer