Springen naar inhoud

Thermodynamica


  • Log in om te kunnen reageren

#1

louis999

    louis999


  • >100 berichten
  • 101 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 05 januari 2010 - 16:51

beste WF'ers

Ik zit met een probleem van thermodynamica waar ik maar niet uit geraak.

1. We hebben gezien dat alles naar een zo groot mogelijke chaos streeft, dit is dus mogelijk als ze in gasvormige toestand verkeren. (want hoe meer wanorde iets bezit , hoe lager de gibbs vrije energie is en hoe spontaner een proces zal verlopen.)

Mijn eerste vraag: waarom willen de deeltjes zo ver mogelijk uit elkaar zitten om zo een zo laag mogelijke energie te hebben?


2. We hebben ook gezien dat alles streeft naar een zo laag mogelijke energie, dit is mogelijk door een perfect kristal te vormen bij (of in de nabijheid) van het absolute nulpunt...


Als ik entropie en energie probeer te combineren loop ik steeds vast.

Kan iemand mij vertellen hoe ik deze twee feiten aan elkaar kan linken of waar de fout in mijn redenering zit?

alvast bedankt!
He who asks is a fool for five minutes, but he who does not ask remains a fool forever.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 06 januari 2010 - 12:07

Ik zit met een probleem van thermodynamica waar ik maar niet uit geraak.

1. We hebben gezien dat alles naar een zo groot mogelijke chaos streeft, dit is dus mogelijk als ze in gasvormige toestand verkeren. (want hoe meer wanorde iets bezit , hoe lager de gibbs vrije energie is en hoe spontaner een proces zal verlopen.)

Mijn eerste vraag: waarom willen de deeltjes zo ver mogelijk uit elkaar zitten om zo een zo laag mogelijke energie te hebben?


Er zijn nu eenmaal meer realiseringsmogelijkheden waarin de deeltjes min of meer gelijkmatig verdeeld zitten over een ruimte, dan dat er realiseringsmogelijkheden zijn met de deeltjes op een kluitje en daaromheen een hoop niets.

2. We hebben ook gezien dat alles streeft naar een zo laag mogelijke energie, dit is mogelijk door een perfect kristal te vormen bij (of in de nabijheid) van het absolute nulpunt...

Als ik entropie en energie probeer te combineren loop ik steeds vast.

Kan iemand mij vertellen hoe ik deze twee feiten aan elkaar kan linken of waar de fout in mijn redenering zit?


Ze werken ook tegen elkaar in: G = H - T*S
(met G de Gibbs vrije energie, H de enhalpie, S de entropie en T de absolute temperatuur).
Een kristal is enthalpisch gezien gunstig (enthalpieverandering bij kristallisatie is negatief) maar entropisch gezien ongunstig (entropieverandering is ook negatief).

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#3

da_doc

    da_doc


  • >250 berichten
  • 308 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 januari 2010 - 12:28

Vergeet het woord "chaos".

Zie http://entropysite.o...ked_crutch.html

En bij kristallisatie is de entropie verandering positief, omdat er latent heat onstaat: de totale entropie neemt toe.

#4

louis999

    louis999


  • >100 berichten
  • 101 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 januari 2010 - 18:33

bedankt voor de reactie, Ik heb de tekst doorgenomen en nog wat rondgezworven op de site en andere verwante sites

Dus even recapituleren:

Chaos is geen synoniem voor entropie, entropie is het resultaat van twee metingen: het quotiŽnt tussen warmteoverdracht en absolute temperatuur.
De entropie kan dalen of stijgen, maar de totale entropie (omgeving plus systeem) zal steeds stijgend zijn (de reden daarvoor is is omdat er geen energie verloren kan gaan, en het entropie verschil enkel nul is bij ideale omstandigheden "klopt dit?!")

Dan alles wat ik de voorbije uren gelezen heb toegepast op mijn daadwerkelijk probleem:

Een Systeem streeft naar een zo groot mogelijke entropie, omdat het dan een grotere 'bewegingsruimte' heeft, dus meer mogelijkheden tot het wijder verspreiden van hun energie.
Een entropie toename kan geassocieerd worden met een toename in warmte.

Een Systeem streeft ook naar de laagst mogelijke energie (kijk maar naar een bal die op een schuin verhoog ligt, als die toestand daar instabiel is gaat hij een toestand 'zoeken' met een lagere potentiŽle energie: de grond bijvoorbeeld. ofnog: een electron zal altijd een zo laag mogelijke energieniveau zoeken, dit op de laagste schil van zijn atoom.)
Een temperatuur afname zou hier dus kunnen geassocieerd worden met een streven naar lager energie niveau.

Dus ik dacht het volgende te kunnen aanwenden om deze dingen te verklaren, als dat electron zich naar een lage schil begeeft zend het een foton uit wat een entropie toename veroorzaakt in de omgeving maar een afname in het systeem, en in het totaal een toename.

Dus als je verder redeneert de totale entropie zal altijd toenemen maar toch zijn SYSTEMEN op zoek naar de stabielste toestand in hun OMGEVING.

vb: Een pan water staat op het vuur, de warmte overdracht zorgt ervoor dat het water opwarmt toename van entropie, als je het vuur uitdraait, zal de pan afkoelen omdat de lucht eromheen kouder is, afname van entropie van de pan maar toename van de entropie van de omgeving, dus totale toename (of gelijk blijvend indien reversibel).
Een pan met water die niet op het vuur staat, en die niet warm, noch kouder is dan de omgeving zal niet spontaan opwarmen noch afkoelen omdat er geen warmte overdracht is. geen toename van entropie, geen interactie, systeem en omgeving in evenwicht.

Dus conclusie al deze zaken duiden op het al dan niet spontaan doorgaan van processen, dus alles resulteert in een toename van entropie toch blijven 'deeltjes' op zoek naar de laagste energie in hun omgeving.
Dus ideaal om de entropie te berekenen zou bij het absolute nulpunt zijn omdat alles daar in zijn stabielste toestand is en de invloed van de omgeving (doormiddel van warmte overdracht ed) nul is.


Ik hoop dat het een beetje klopt, ik zou het echt op prijs stellen dat jullie mij verbeteren (indien nodig) of bevestigen (tesnoods met extra voorbeeld) want ik voel me nog steeds vrij onzeker op dit gebied...

vriendelijk bedankt
Louis

ps mijn excuses voor de uitgebreide tekst
He who asks is a fool for five minutes, but he who does not ask remains a fool forever.

#5

da_doc

    da_doc


  • >250 berichten
  • 308 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 januari 2010 - 12:51

Uit formules als F=U-TS is duidelijk dat er een competitie is tussen lage energie (U) en entropie. Voor minimum F moet U omlaag en S omhoog, wat tegen elkaat ingaat. Met stijgende T wordt de term -TS steeds dominanter. Zie b.v. de Boltzmann distributie: p(E)=exp(-E/kT): ook hogere energie nivo's hebben een bezettingswaarschijnlijkheid>0. Alleen bij T=0 (niet bereikbaar, zie 3e hoofdwet) zit een systeem in de grondtoestand.

#6

louis999

    louis999


  • >100 berichten
  • 101 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 januari 2010 - 13:09

Dus het is een kwestie van afwegen? streven naar stabiliteit en daardoor kiezen tussen die twee dilemma's?
He who asks is a fool for five minutes, but he who does not ask remains a fool forever.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures