Was ist die Einheit der Entropiedefinition?

Einheiten der Entropie. Die SI-Einheit für die Entropie ist Joule pro Kelvin, J / K. Spezifische Entropie hat Einheiten von Joule pro Kilogramm mal Kelvin. Wärmetechnik

Einheiten der Entropie

Die SI – Einheit für die Entropie ist J / K . Nach Clausius wurde die Entropie über die Entropieänderung S eines Systems definiert. Die Änderung der Entropie S, wenn eine Wärmemenge Q durch einen reversiblen Prozess bei konstanter Temperatur hinzugefügt wird, ist gegeben durch:

Entropie-Gleichung

Hierbei ist Q die Energie, die während des Prozesses als Wärme zum oder vom System übertragen wird, und T ist die Temperatur des Systems in Kelvin während des Prozesses. Wenn wir einen reversiblen isothermen Prozess annehmen , ist die gesamte Entropieänderung gegeben durch:

∆S = S 2 – S 1 = Q / T

In dieser Gleichung steht der Quotient Q / T mit der Zunahme der Störung in Beziehung. Eine höhere Temperatur bedeutet eine größere Zufälligkeit der Bewegung. Bei niedrigeren Temperaturen bewirkt die Zugabe von Wärme Q eine wesentliche fraktionierte Zunahme der Molekülbewegung und der Zufälligkeit. Ist die Substanz hingegen bereits heiß, trägt die gleiche Wärmemenge Q relativ wenig zur größeren molekularen Bewegung bei.

Beispiel: Entropieänderung in schmelzendem Eis

Berechnen Sie die Entropieänderung von 1 kg Eis bei 0 ° C, wenn es reversibel bei 0 ° C zu Wasser geschmolzen wird.

Da es sich um einen isothermen Prozess handelt, können wir verwenden:

∆S = S 2 – S 1 = Q / T

daher wird die Entropieänderung sein:

∆S = 334 [kJ] / 273,15 [K] = 1,22 [kJ / K]

wobei 334 Kilojoule Wärme erforderlich sind, um 1 kg Eis zu schmelzen (latente Schmelzwärme = 334 kJ / kg) und diese Wärme bei 0 ° C (273,15 K) auf das System übertragen wird.

Spezifische Entropie

Die Entropie kann durch Teilen durch die Masse zu einer intensiven oder spezifischen Variablen gemacht werden. Ingenieure verwenden die spezifische Entropie in der thermodynamischen Analyse mehr als die Entropie selbst. Die spezifische Entropie (n) eines Stoffes ist seine Entropie pro Masseneinheit. Sie entspricht der Gesamtentropie (S) geteilt durch die Gesamtmasse (m).

s = S / m

wo:

s = spezifische Entropie (J / kg)

S = Entropie (J)

m = Masse (kg)

Ts Diagramm eines thermodynamischen Zyklus
Ts-Diagramm des Rankine-Zyklus

Die Entropie quantifiziert die Energie einer Substanz, die nicht mehr für nützliche Arbeiten zur Verfügung steht. Da die Entropie so viel über die Nützlichkeit einer bei der Ausführung von Arbeiten übertragenen Wärmemenge aussagt, enthalten die Dampftabellen Werte der spezifischen Entropie (s = S / m) als Teil der tabellierten Informationen.

Im Allgemeinen ist die spezifische Entropie eine Eigenschaft einer Substanz wie Druck, Temperatur und Volumen, kann jedoch nicht direkt gemessen werden. Normalerweise wird die Entropie einer Substanz in Bezug auf einen Referenzwert angegeben. Zum Beispiel wird die spezifische Entropie von Wasser oder Dampf unter Verwendung der Referenz angegeben, dass die spezifische Entropie von Wasser bei 0,01 ° C und normalem atmosphärischem Druck Null ist , wobei s = 0,00 kJ / kg ist. Die Tatsache, dass der Absolutwert der spezifischen Entropie unbekannt ist, ist jedoch kein Problem, da bei praktischen Problemen die Änderung der spezifischen Entropie (∆s) und nicht der Absolutwert wichtig ist.

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Dieser Artikel basiert auf der maschinellen Übersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie können uns helfen. Wenn Sie die Übersetzung korrigieren möchten, senden Sie diese bitte an: [email protected] oder füllen Sie das Online-Übersetzungsformular aus. Wir bedanken uns für Ihre Hilfe und werden die Übersetzung so schnell wie möglich aktualisieren. Danke.