الخيارات المتاحة : ثلاثة خيارات.
مطلوب الإجابة الصحيحة خيار واحد.
الإجابة الصحيحة من بين الخيارات هي : J/k.
وحدة قياس الإنتروبيا
الإنتروبيا هي كمية فيزيائية تصف درجة اضطراب أو عشوائية نظام ما. كلما زادت عشوائية النظام، زادت إنتروبيا النظام. وحدة قياس الإنتروبيا هي الجول لكل كلفن (J/K).
1- تعريف الإنتروبيا
الإنتروبيا هي مقياس لمدى عدم اليقين في حالة نظام ما. يمكن تحليلها على أنها مقياس لعدد الحالات الدقيقة التي يمكن للنظام أن يتواجد فيها. كلما زاد عدد الحالات الدقيقة الممكنة، زادت إنتروبيا النظام.
على سبيل المثال، لنفترض أن لدينا صندوقًا محكم الغلق يحتوي على غاز. إذا كان الغاز في حالة من التوازن الحراري، فإن جزيئات الغاز ستتحرك بشكل عشوائي وسيصطدم بعضها ببعض. في أي لحظة، ستكون هناك العديد من الطرق المختلفة لتوزيع جزيئات الغاز داخل الصندوق. وهذا يعني أن النظام له إنتروبيا عالية.
2- وحدة قياس الإنتروبيا
وحدة قياس الإنتروبيا هي الجول لكل كلفن (J/K). الجول هو وحدة الطاقة، والكلفن هو وحدة درجة الحرارة. يخبرنا هذا بأن الإنتروبيا هي كمية الطاقة التي يتم إضافتها أو إزالتها من نظام عند تغيير درجة حرارته بمقدار درجة واحدة كلفن.
3- التغير في الإنتروبيا
يمكن أن يتغير مقدار إنتروبيا النظام عن طريق إضافة أو إزالة الطاقة منه أو بتغيير حجم النظام. عندما يتم إضافة الطاقة إلى نظام، تزداد إنتروبيا النظام عادةً. عندما تتم إزالة الطاقة من نظام، تنخفض إنتروبيا النظام عادةً.
عندما يتغير حجم النظام، تتغير إنتروبيا النظام أيضًا. عندما يتمدد النظام، تزداد إنتروبيا النظام عادةً. عندما ينكمش النظام، تنخفض إنتروبيا النظام عادةً.
4- الإنتروبيا والقوانين الديناميكية الحرارية
الإنتروبيا كمية مهمة في الديناميكا الحرارية. القانون الثاني للديناميكا الحرارية ينص على أن إنتروبيا نظام معزول لا يمكن أن تنقص. وهذا يعني أنه مع مرور الوقت، سيميل النظام المعزول إلى أن يصبح أكثر اضطرابًا أو عشوائيًا.
القانون الثالث للديناميكا الحرارية ينص على أن إنتروبيا بلورة مثالية عند الصفر المطلق تكون صفرًا. وهذا يعني أنه عندما يصل النظام إلى الصفر المطلق، فإنه يكون في أدنى حالة من الاضطراب أو العشوائية.
5- تطبيقات الإنتروبيا
لإنتروبيا تطبيقات عديدة في العلم والهندسة. على سبيل المثال، يمكن استخدامها لحساب كفاءة محرك حراري أو لتصميم نظام تكييف الهواء.
6- الإنتروبيا والمعلومات
ترتبط الإنتروبيا ارتباطًا وثيقًا بمفهوم المعلومات. يمكن تعريف المعلومات بأنها مقياس لعدد الحالات الممكنة لنظام ما. كلما زاد عدد الحالات الممكنة، زادت المعلومات في النظام.
7- إنتروبيا المعلومات
إن الإنتروبيا، كما تُفهم في نظرية المعلومات، هي مقياس للكمية اللا محددة للمعلومات في رسالة. يتم قياسها بوحدات البت أو وحدات البت ثانية. قدم كلود شانون مفهوم إنتروبيا المعلومات لأول مرة في عام 1948 في ورقته البحثية “نظرية رياضية للاتصالات”.
الإنتروبيا هي كمية فيزيائية مهمة تصف درجة اضطراب أو عشوائية نظام ما. تعتبر وحدة قياس الإنتروبيا هي الجول لكل كلفن (J/K). ولها تطبيقات عديدة في العلم والهندسة.