فهرست
- 1تاریخ
- 2علم اشتقاق لغات
- 3تعاریف و توصیفات
- 4قانون دوم ترمودینامیک
- 5برنامه های کاربردی
- 6فرمول های تغییر آنتروپی برای فرآیندهای ساده
- 7رویکردهایی برای درک آنتروپی
- 8کاربردهای بین رشته ای
- 9همچنین ببینید
- 10یادداشت
- 11منابع
- 12خواندن بیشتر
- 13لینک های خارجی
تاریخچه [ ویرایش ]
رودولف کلازیوس (1822-1888)، مبتکر مفهوم آنتروپی
نوشتار اصلی: تاریخچه آنتروپی
لازار کارنو ، ریاضیدان فرانسوی، در مقاله خود در سال 1803، اصول اساسی تعادل و حرکت ، پیشنهاد کرد که در هر ماشینی، شتاب ها و تکان های قطعات متحرک نشان دهنده از دست دادن لحظه فعالیت است . در هر فرآیند طبیعی تمایل ذاتی به اتلاف انرژی مفید وجود دارد. در سال 1824، پسر لازاره، سعدی کارنو ، بر اساس آن اثر، بازتابهایی در مورد نیروی محرکه آتش منتشر کرد، که بیان میکرد در همه موتورهای حرارتی، هر زمان که « کالری » (آنچه امروزه به عنوان گرما شناخته میشود) از طریق اختلاف دما سقوط کند، کار یا نیروی محرکه می تواند از اعمال سقوط آن از یک جسم گرم به سرد تولید شود. او از قیاسی با چگونگی سقوط آب در چرخ آب استفاده کرد. این بینشی اولیه از قانون دوم ترمودینامیک بود. [5] کارنو دیدگاه خود را در مورد گرما تا حدی بر اساس "فرضیه نیوتنی" اوایل قرن 18 استوار کرد که هم گرما و هم نور انواعی از اشکال غیرقابل تخریب از ماده هستند که توسط مواد دیگر جذب و دفع می شوند، و تا حدی بر اساس دیدگاه های معاصر کنت . رامفورد ، که در سال 1789 نشان داد که گرما می تواند از طریق اصطکاک ایجاد شود، مانند زمانی که سوراخ های توپ ماشین کاری می شوند. [6] کارنو استدلال کرد که اگر بدنه ماده کار، مانند بدنه بخار، در پایان کامل به حالت اولیه خود برگردد.چرخه موتور ، "هیچ تغییری در وضعیت بدنه کار رخ نمی دهد".
اولین قانون ترمودینامیک ، که از آزمایشات اصطکاک حرارتی جیمز ژول در سال 1843 استنتاج شد، مفهوم انرژی و بقای آن را در همه فرآیندها بیان می کند. با این حال، قانون اول برای تعیین کمیت جداگانه اثرات اصطکاک و اتلاف مناسب نیست.
در دهههای 1850 و 1860، فیزیکدان آلمانی رودولف کلازیوس با این فرض که هیچ تغییری در بدن کار رخ نمیدهد، اعتراض کرد و با زیر سوال بردن ماهیت از دست دادن ذاتی گرمای قابل استفاده هنگام انجام کار، به عنوان مثال، گرما، این تغییر را تفسیری ریاضی ارائه کرد. تولید شده توسط اصطکاک [7] او مشاهدات خود را بهعنوان استفاده اتلافکننده انرژی، که منجر به تغییر شکل ( به آلمانی Verwandlungsinhalt ) یک سیستم ترمودینامیکی یا بدنهای از گونههای شیمیایی در طول تغییر حالت میشود، توصیف کرد . [7] این برخلاف دیدگاههای قبلی، مبتنی بر نظریههای اسحاق نیوتن بود، آن گرما یک ذره تخریب ناپذیر بود که جرم داشت. کلازیوس کشف کرد که انرژی غیرقابل استفاده با عبور بخار از ورودی به خروجی در موتور بخار افزایش می یابد. از پیشوند en- ، مانند «انرژی»، و از کلمه یونانی τροπή [tropē]، که در یک فرهنگ لغت ثابت به عنوان چرخش یا تغییر ترجمه شده است [8] و او در آلمانی به عنوان Verwandlung ترجمه کرده است، کلمه ای که اغلب به ترجمه می شود. انگلیسی به عنوان تبدیل ، در سال 1865 کلازیوس نام آن ویژگی را به عنوان آنتروپی ابداع کرد . [9] این کلمه در سال 1868 در زبان انگلیسی پذیرفته شد.
بعدها، دانشمندانی مانند لودویگ بولتزمن ، جوزیا ویلارد گیبس ، و جیمز کلرک ماکسول ، آنتروپی را مبنای آماری قرار دادند. در سال 1877، بولتزمن روشی احتمالی برای اندازهگیری آنتروپی مجموعهای از ذرات گاز ایدهآل را تجسم کرد ، که در آن آنتروپی را متناسب با لگاریتم طبیعی تعداد ریز حالتهایی تعریف کرد که چنین گازی میتواند اشغال کند. ثابت تناسب در این تعریف که ثابت بولتزمن نامیده می شود ، به یکی از ثابت های جهانی تعیین کننده برای سیستم بین المللی واحدهای مدرن (SI) تبدیل شده است. از این پس، مسئله اساسی در ترمودینامیک آماری تعیین توزیع مقدار معین انرژی E بر N سیستم یکسان بوده است. کنستانتین کاراتئودوری ، ریاضیدان یونانی، آنتروپی را با تعریف ریاضی برگشت ناپذیری، از نظر مسیرها و قابلیت یکپارچگی پیوند داد.
در این وبلاگ به ریاضیات و کاربردهای آن و تحقیقات در آنها پرداخته می شود. مطالب در این وبلاگ ترجمه سطحی و اولیه است و کامل نیست.در صورتی سوال یا نظری در زمینه ریاضیات دارید مطرح نمایید .در صورت امکان به آن می پردازم. من دوست دارم برای یافتن پاسخ به سوالات و حل پروژه های علمی با دیگران همکاری نمایم.در صورتی که شما هم بامن هم عقیده هستید با من تماس بگیرید.