@Heizenberch @Primat @fritzchen1 Sorry, aber ich werde ganz sicher nicht Ellenlange Texte zitieren die schwer zu verdauen sind und eh niemand lesen würde. Ich werde mit der Definition beginnen und einige Kernsätze aus Mortimer (S.343 ff) und Atkins (S.83 ff) übernehmen.
Entropie (mathematisch S) kann allgemein als ein Maß für die Unordnung in einem System gedeutet werden. Je geringer die Ordnung in einem System ist, desto größer ist seine Entropie. Bei spontanen Zustandsänderungen vergrößert sich also die Entropie (S steigt)!
Eine weitere Definition von Entropie (S) ist , dass es ein Maß ist für die Dissipation (Teilchen bewegen sich spontan und ungeordnet, erzeugen zB durch Reibung Energie/Wärme) der Energie.
Das Ausmaß der Energiedissipation während eines Prozesses kann aus der dabei ausgetauschten Wärmemenge hergeleitet werden. Die Übertragung von wärme ist
immer mit einer zufälligen Bewegung der Teilchen der umgebung verbunden.
Halten wir also Fest: Maß für die Unordnung = Maß für Energiedissipation = Entropie (S)!
In der Thermodynamik ist S also über die
Wärme,
Energie, Temperatur und
spontane Bewegung definiert. Ich setze jetzt einfach mal voraus, dass die Begriffe Wärme und Bewegung klar sind.
Liest sich alles etwas kompliziert, mathematisch ist es dafür umso klarer:
Die thermodynamische Definition von S bezieht sich auf die Entropieänderung (dS) und hat die Beziehung: dS = dWärme geteilt durch die Temperatur.
An diese Definition von S gibt es nichts zum rütteln, da sie Konform mit Carnot, Clausius und Thomson die erst der zweite Hauptsatz der Thermodynamik ausformuliert haben.
Schauen wie uns die Formel dS=dq/T nochmal genauer an:
Es ist möglich das q den Wert null annimmt, dann wenn sich nichts in einem System bewegt, wenn es keine Strahlung gibt wenn es noch nicht einmal Vibrationen gibt. q kann aber niemals negativ sein. Die T erst recht nicht. Allerdings ist es möglich, dass die Diferenz zwischen q von Zustand1 und q von Zustand2 negativ ist. Dann hätte man tatsächlich eine negative S in einem System, doch vorsicht. Das Universum strebt ein q-Gleichgewicht an und zwar spontan. Um einem negativen q zu erreichen ist also arbeit nötig die außerhalb des Systems Unordnung erschafft hat, also S erschaffen hat.
Um Missverständnisse auszuräumen präsentiere ich nun die Boltzmann Definition von Entropie. Hierbei handelt es sich nicht um eine Entropieänderung, sondern um S nackt. Dazu bedient sich Boltzmann einer Konstante -> k und hat die Dimension Energie/Temperatur.
die Formel lautet S = k * ln W
W ist die Zahl der ereignisse bzw der Realisierungsmöglichkeiten.
Heizenberch schrieb:Am besten eine aus einem Buch für Thermodynamik.
Ich hoffe, dass die Definition und Erklärung dir würdig ist! Ab jetzt geht es nur noch mathematisch weiter..
Rumpelstil schrieb:Natürlich nicht! :) Als Physiker solltest du das doch wissen...
