Entropi

Du skal starte med at bruge formlen for smeltning/størkning, da vandet er ved præcist frysepunktet:

Q = m · L_s                     Hvor L_s = 334 kJ/kg for vand

Når alt vand er størknet/omdannet til is, falder temperaturen til -10 grader C, og her bruger du:

Q = c · m · Δt               Hvor c = Specifik varmekapacitet. (2100 J/(kgK) for is)

 Ja det giver god mening. Men når jeg så skal gøre det for fryseren, så ved jeg jo at Q for fryseren er -Q for vandet. Er det så summen af de to Q'ere for vand, hvor det så er med modsat fortegn divideret med T for fryseren. Og for univereset er det vel bare summen af de to fundne entropier?

Tak 

Inden vi går videre, er det vigtigt at forstå hvad det egentlig er der foregår.

Entropi er meget kort sagt graden af uorden. Når noget overlades til sig selv, så forfalder det, hvilket betyder stigende entropi.

Trækker man varme ud af et system til et koldere system er entropitilvæksten positiv.
Hvis man derimod trækker varme ud af en fryser, så skal der udføres et arbejde, og derved bliver tilvæksten negativ.
Husk, at man aldrig kan trække varme fra et koldt legeme til et varmere legeme uden at der udføres et arbejde.

I en fryser er det pumpen bag fryseren, der udfører arbejdet. Pumpen trækker varmen ud af fryseren, og fryseren er dermed ikke et isoleret system.

-

For at kunne regne videre, bliver vi dog i et kort øjeblik nødt til kun at kigge på det der sker i fryseren.

Hvis du ser på fryseren som værende et isoleret system, hvor varme ikke kan komme ind eller ud, kan man gøre brug af følgende:

Q_modtaget + Q_afgivet = 0      Hvor fryseren er modtageren og vand/is er den der afgiver.

                                           Hvor en positiv Q-værdi betyder ”modtaget”, og en negativ Q-værdi betyder ”afgivet”.

Altså er den varmemængde vand/is har afgivet, den som fryseren har modtaget.

-

Så Q_fryser er lig med:

Q_fryser = Q_s + Q_is            Hvor Q_s = varmemængden ved størkning.

#2 Jo, Q_fryser er lig med summen af de to Q'er for vand/is med modsat fortegn. Du skal dog ikke dele med T.

-

Nu til det der sker mellem fryser og universet. Antagelsen med at fryseren var et isoleret system, gælder ikke længere. Nu er det universet, der er et isoleret system, hvor:

Q_modtaget + Q_afgivet = 0      Hvor fryseren er den der afgiver og universet er den der modtager varme.

I starten var det vand/is der afgav varme og fryseren der modtog denne varmemængde. Nu da der også er en pumpe med i billedet, bliver denne varmemængde smidt ud i universet. Så den varmemængde fryseren afgiver, er den som universet modtager.

Da fryserens varmemængde er negativ, passer det også med at det er varme (positiv varmemængde) og ikke kulde der bliver afgivet til universet (da Q_modtaget + Q_afgivet = 0)

-

Er virkelig træt, så ved ikke om der er gentagelser og vrøvl. Så få det lige bekræftet af en anden inden du gør brug :)