Springen naar inhoud

Entropie en koolstofkringloop


  • Log in om te kunnen reageren

#1

bartimore

    bartimore


  • 0 - 25 berichten
  • 17 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 december 2013 - 18:01

Beste forumleden,

het zou niet zo goed gaan met onze planeet. We stoten enorme hoeveelheden koolstofdioxide uit de lange koolstofkringloop, wat bijdraagt aan het versterkt broeikaseffect. In hoeverre dit bijdraagt, is nog onzeker, maar we proberen in ieder geval onze koolstofdioxide emissie tegen te gaan.
Nu komt dit broeikasgas voornamelijk vrij door het verbranden van stoffen die C, H en O bevatten. Deze reacties zijn aflopend.

Mocht ik hier een fout hebben gemaakt, hoor ik het graag ;)

Nu heb ik geleerd/gehoord dat of een reactie aflopend is of niet, afhangt van Energie en entropie (wet 1 en 2). Nu ben ik niet zo bekend met entropie, ofwel chaos. Mijn scheikunde leraar gaf een voorbeeld van opgeslagen aardolie. Dit ligt daar vrij onder de grond, rustig en verdeeld. Op het moment dat wij deze verbranden, verspreiden wij de gassen over de hele atmosfeer, wat erg chaotisch klinkt.
De tweede hoofdwet luidt dat de entropie van het universum bij elke gebeurtenis groter wordt. Is het waar dat entropie zich uit in het aantal deeltjes dat er na een reactie vrijkomen?

In ieder geval, zou het niet prettig zijn om in staat te zijn om koolstofdioxide uit de lucht te halen en om te zetten in koolwaterstoffen? Natuurlijk moeten we hier veel energie in steken (wet 1), maar laten we het theoretisch stellen (of in het belang van het broeikaseffect). Maakt de tweede hoofdwet een fabriek die zo´n proces doet verlopen dan onmogelijk? Niet per se dezelfde reactie omgekeerd, maar gewoon in een flink aantal stappen?

Mijn scheikunde leraar zei dat het experiment het moest uitwijzen tot iemand het kon en dat we dan mogelijk de wet zouden moeten aanpassen. Ik denk dat dit het punt is waar hij van redeneren overging op speculeren, want de tweede wet aanpassen, die zo vaak wordt toegepast in ook de kosmologie, lijkt mij erg vreemd.

Excuses voor het lange verhaal.

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

#2

Typhoner

    Typhoner


  • >1k berichten
  • 2446 berichten
  • VIP

Geplaatst op 18 december 2013 - 18:36

In ieder geval, zou het niet prettig zijn om in staat te zijn om koolstofdioxide uit de lucht te halen en om te zetten in koolwaterstoffen?


Planten kunnen dat best wel goed.

Het is belangrijk om op te merken dat de entropie van het universum steeds moet toenemen. De aarde als het universum betitelen getuigt toch van een zekere grootheidswaanzin. Nu, het is wel zo dat we constant gebombardeerd worden door "gratis" energie van de zon die de entropie op aarde kan doen toenemen en bijv. planten in staat stelt om aan fotosynthese te doen (even kort door de bocht). Het is op zich perfect mogelijk dat wij mensen dat ook doen (CO2 opvangen en omzetten in brandstoffen). We kunnen het al, de chemie is gekend, en in principe kunnen we energie van de zon of de wind (maar dat is indirect zonne-energie) daarvoor gebruiken. het enige probleem is dat brandstof die zo wordt geproduceerd qua prijs niet kan concurreren met aardolie e.d.
This is weird as hell. I approve.

#3

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8933 berichten
  • VIP

Geplaatst op 18 december 2013 - 19:02

De woordkeus (van je leraar) is niet overal even zorgvuldig, maar de grote lijn klopt. Je zou het ook zo kunnen zien (overigens ook niet geheel correct): Entropie is hoe een beschikbare hoeveelheid energie wordt verdeeld over de ruimte.

Als je aardolie verbrandt wordt de energie die eerst in een kleine ruimte zit (aardolie is immers een vloeistof) verspreid over een veel grotere ruimte. De vrijkomende stoffen zijn immers gasvormig, en gassen nemen een veel grotere ruimte in. De energie die vrijkomt (in de vorm van warmte) wordt ook nog eens over een groot gebied verdeeld, terwijl die eerst zat opgesloten in het kleine stukje vloeistof.

Door de bank genomen is het inderdaad zo dat de entropie toeneemt als het aantal deeltjes toeneemt.

De vorming van koolwaterstoffen uit CO2 is dus entropisch ongunstig. En energetisch inderdaad ook. Om dit uberhaupt mogelijk te maken moet de vorming dus gekoppeld zijn aan andere processen die als kenmerk hebben dat de entropie erbij toeneemt.

Onder die voorwaarde is het theoretisch mogelijk. Dat het praktisch mogelijk is weten we al, want planten doen dit, zoals Typhoner aangeeft, ook. Als je goed naar dat mechanisme gaat kijken, dan zie je dat dat zoals de theorie ook dicteert, niet één simpele reactie is, waar energie ingaat en stoffen uitkomen. Het is een heel scala aan reacties, en uiteindelijk komt het erop neer dat er een hele hoop energie in de vorm van licht wordt opgenomen, dat een groot deel van die energie weer wordt afgestaan in de vorm van warmte (dit is entropisch gunstig), en dat in het voorbijgaan een klein deel van de energie ook in de vorming van brandstof gaat zitten.

De tweede hoofdwet hoeven we hiervoor niet aan te passen.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#4

bartimore

    bartimore


  • 0 - 25 berichten
  • 17 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 december 2013 - 19:44

Hartelijk bedankt voor de reacties. Ik had in mijn eerste bericht door moeten laten schemeren dat ik me bewust was van fotosynthese, maar ik snapte daar inderdaad niet hoe dat daar zat met de entropie. Uw reacties sluiten mooi op elkaar aan en ik ben nu aan het kijken bij ´artifical photosynthesis´. Ik begrijp dat dit een proces is waar nog veel onderzoek naar wordt gedaan.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures