Diskussion:Entropi

message: Jag saknar den klassiska beskrivningen av entropiändringen vid en reversibel process under konstant temp (dS=deltaQ/T). Som begrepp blir entropi betydligt mer lättförståligt än om bara definitionen från den statistiska mekaniken anges.

message: Jag förstår absolut ingenting av den här artikeln. Är jag dum i huvudet, eller kan det vara så att den kan behöva skrivas om så att även obildade personer utanför den akademiska världen också får en chans att förstå den? //Kada, 9 Feb 2007.
thread_title:  Que? 

message: Inledning till denna artikel är felaktig, både grammatiskt och innehållsmässigt. Entropi är inte detsamma som förändring.
Jag lägger in en ändring som dessutom ger en fattbar förklaring vad entropi är. //mats, 20070517
replies: text: Aleph - vad håller du på med? Erkänn ditt misstag istället och infoga vad du anser väsentligt istället för att kasta bort en utmärkt förklaring av vad entropi är. Det finns faktiskt en definition av vad entropi är, oavsett om du gillar det eller ej.

text: Vad gäller Entropi som förändring så misstänker jag att du har blandat ihop entropi med termodynamikens andra lag.

text: // manasse 20070517 (samma person som gjorde föregående ändring)
replies: text: :Du har totalfel, kära Mats. Att entropi per definition har med förändring att göra, säger redan själva ordet: grekiskans -tropi. Och hur entropi ska definieras i vardagsspråk, är och förblir en knäckfråga. Båda dessa saker gör engelska wikis definition klart: http://en.wikipedia.org/wiki/Entropy

text: :Dessutom påpekar engelska wiki att den statistiska definitionen av entropi (strävan mot mest sannolika tillstånd) är en fundamental definition.

text: :Att skriva på Wiki är ingen tävling, utan kräver samarbete och konstruktiv dialog. Om du fortsätter hålla ett otrevligt tonfall, så får helt enkelt administratören gripa in. Aleph

text: :Tillägg: Jag ser att jag gjort ett <I>litet</I> misstag: Det jag beskrivit har hela tiden varit entropi i fundamental termodynamisk mening, där entropi handlar om förändring mot mest sannolika tillstånd, och är inte ett mått på det aktuella tillståndet i sig.

text: :Å andra sidan är det just i allmänhet termodynamisk entropi som avses när man talar om entropi till "vardags". Jag föreslår att detta förtydligas. Aleph
replies: text: ::Med fasa läser jag att engelska Wiki enligt signaturen Aleph ska ha fel och att även skribenter där fått för sig att entropi är förändring. När jag läst en stund lugnar jag dock ner mig. Det som står på engelska Wiki är korrekt såvitt jag kan förstå. Där står inget om att entropi är förändring. Det hela verkar snarare bottna i Aleph missuppfattat den engelska texten.
replies: text: :::Ovanstående från Mats? Jag har försökt beskriva entropi på ett "vardagligt" begripligt och tydligt sätt, vilket bl.a. innebär att jag specifikt talat om entropiförändringar. Du blandar dessutom ihop statistisk mekanik/entropi/termodynamik med termodynamisk entropi.

text: :::Enligt Compact 99:

text: :::"Inom termodynamiken är entropin måttet på hur långt energiskillnaderna utjämnats inom ett system. (...) Inom statistisk mekanik kan entropin sägas vara ett mått på ett tillstånds sannolikhet."

text: :::De båda nivåerna är inte inkompatibla. Som jag framhållit handlar termodynamisk entropi om förändring (hur långt utjämningen gått, d.v.s. jämfört med ett tidigare tillstånd). Statistisk mekanik (statistisk termodynamik/statistisk entropi) beskriver entropin vid varje givet tillstånd. Sammantaget beskriver de en förändring i sannolikhetsriktning.

text: :::Observera att jag försökt få fram en begriplig vardagsdefinition på termodynamik i Wikiartikeln, främst för att en person på här på diskussionssidan efterlyser just en sådan (d.v.s. en som är begriplig för folk utanför den akademiska världen).

text: :::Ska man vara ännu tydligare och exaktare, kan man göra ett tillägg som beskriver (den akademiska) skillnaden mellan termodynamisk entropi och statistisk entropi. Men egentligen är det det som den fackmässiga beskrivningen gör, längre ner på sidan. Aleph

text: :::Tillägg: Den här sidan utreder ganska bra missförstånd och felaktigheter i den här frågan: http://www.panspermia.org/seconlaw.htm Samt utreder skillnaden mellan termodynamisk och statistisk (här "logisk") entropi. Det är ganska mycket en snårskog. Aleph

text: :::Tillägg 2: Jag ser att du dessutom bytt ut mitt "förändring" till "oordning" i den här meningen:

text: :::"Termodynamisk entropi beskriver inte bara oordning, utan anger också en riktning (tidspil): från osannolikt till sannolikt tillstånd, från ordning till oordning, från föränderligt tillstånd till mindre föränderligt."

text: :::Med detta medger du ju faktiskt att termodynamisk entropi handlar om förändring, eftersom beskrivningen av tidspilen annars blir omöjlig. Aleph 17 maj 2007 kl. 20.14 (CEST)
replies: text: ::::Det var jag som bytte i den meningen. Entropi är som sagt en tillståndsfunktion och inte en förändring. Däremot kan entropi ändå definiera tidsriktning om man betraktar hur den förändras. Entropi är inte heller ett mått för sannolikheten hos ett system. även om de är relaterade. Slutligen är "Trial and error" ett dåligt exempel på processer där entropi leder till ökad ordning, eftersom det på inget sätt är fråga om väldefinierat slutet system.

text: ::::andejons 17 maj 2007 kl. 22.40 (CEST)
replies: text: :::::Eftersom termodynamik handlar om förändringar (dynamik), bör termodynamisk entropi betraktas i det perspektivet, som i mitt citat. Och inte sannolikheten hos ett system, utan sannolikheten hos ett tillstånd. Ge också gärna ett bättre exempel än trial and error, om det nu finns bättre exempel där ökad entropi orsakar ökad ordning (varmed hög entropi = stor oordning alltså inte är allmängiltigt). Dessutom måste man hålla skillnad på isolerade, slutna och öppna system.

text: :::::Aleph 17 maj 2007 kl. 22.55 (CEST)

text: :::::Tja, det enda exempel på entropidriven ordning jag kan hitta just nu är fasövergångar i flytande kristaller- vilket inte är ett trivialt exempel (det är å andra sidan inte trial and error heller, eftersom det blir svårt att översätta vad man exakt menar med ordning och entropi i det fallet). Och entropi är fortfarande inte någon sorts förändring, oavsett om man arbetar med den termodynamiska definitionen eller den statistiska. Om man vill jobba med förändring är för övrigt den statistiska definitionen bättre, eftersom den inte kräver system i jämvikt...

text: :::::Det är dock rätt att det borde vara ett "tillstånd" ovan.

text: :::::andejons 17 maj 2007 kl. 23.17 (CEST)
replies: text: ::::::Jag skriver att termodynamisk entropi bör betraktas i det perspektivet (eller den kontexten), allra minst för att bättre åskådliggöra vad det handlar om. Men hur som helst är jag ganska nöjd med artikeln som den är nu. Inte särskilt djuplodande, men bra och tydlig. Viktigt att klargöra att ordning och oordning inte är några entydiga begrepp. Trial and error-processer kan skapa organisation ur oorganiserade tillstånd, men då är det inte helt klart om organisation är detsamma som ordning...

text: ::::::Aleph 18 maj 2007 kl. 00.25 (CEST)
thread_title:  Entropi är inte förändring 

message: Följane mening är fortfarande helt fel:
"Entropi i termodynamisk mening innebär förändringen hos atomer, molekyler, gaser, värmeflöden o.s.v. mot energimässig utjämning, eller mest sannolika (energi)tillstånd."
Om man nödvändigtvis måste klamra sig fast vid kopplingen till förändring så kanske följande variant ska övervägas:
"Entropi i termodynamisk mening kan vulgärt uttryck tolkas som ett mått på förändringsviljan hos atomer, molekyler, gaser, värmeflöden o.s.v. mot energimässig utjämning, eller mest sannolika (energi)tillstånd."
"Förändringsvilja" är knappast bra, men kanske acceptabelt om populariseringsivern nu måste få så stor plats. Det är alltså inte speciellt bra, men långt bättre än att "[e]ntropi i termodynamisk mening innebär förändring[...]" som ju är helt fel.
replies: text: :Det är inte längre någon som hävdar att entropi i sig innebär förändring. Däremot är det inte fel att tala om entropi i ett dynamiskt perspektiv - hur entropi ökar eller minskar jämfört med ett tidigare tillstånd. Om man talar om en termodynamisk process, kan man alltså - på lämpliga grunder - tala om ökning och minskning i nivåerna av entropi. Det är i själva verket en bra strategi om man vill åskådliggöra vad entropi innebär i en termodynamisk process.
replies: text: :Så en korrekt omskrivning av meningen borde kunna lyda: "Inom termodynamiken kan entropi användas för att beskriva hur förändringen hos atomer, molekyler, gaser, värmeflöden o.s.v. strävar mot energimässig utjämning, eller mest sannolika (energi)tillstånd."

text: :Aleph 18 maj 2007 kl. 13.18 (CEST)
thread_title:  Entropi är fortfarande inte förändring. 

message: Entropi är värmelärans motsvarighet till ellärans "laddning" och lägesenergins "tyngd". Entropi kallas ibland för värmeladdning eller värmetyngd.
Energi är ett annat ord för "kvantifierbar förändring". Att en förändring är stor kan bero på att det är en stor mängd som förändras och/eller att förändringen av varje mängdenhet är stor. Energimängden E kan uppfattas som en produkt av en mängdfaktor (S) (extensiv faktor) och en intensitet (T) (intensiv faktor) som anger förändringen per mängdenhet. Ändring av mängdfaktorn innebär att avgränsningen av E flyttas. Ändring av intensitet kan innebära att energi omvandlas till eller från annan energiform.
När tyngden mg förs mellan två punkter med höjdskillnaden h avges eller upptas energimängden  
E = mg h. När den elektriska laddningen Q förs mellan två punkter med potentialskillnaden U avges eller upptas energimängden E = Q U. När entropin S förs mellan två punkter med temperaturskillnaden ΔT avges eller upptas energimängden E = S ΔT.
En analogi: Om man har vatten i ett antal lika stora hinkar kan man se totala vattenvolymen som värmeenergi. Entropi blir då antalet hinkar och hinkvolymen blir temperatur.
Med värme menas energi som är knuten till oordnad rörelse och entropi kan därför ses som ett mått på oordning.
Om alla molekyler i en ideal gas rör sig åt samma håll kallar vi det för vind. Vind är en energiform som vi kan omvandla till exempelvis rotation hos en vindturbin genom att bromsa upp vinden. Men molekylerna i en gas kan inte bara röra sig samordnat åt ett håll, de kan också röra sig slumpmässigt. Denna slumpmässiga molekylrörelse kallar vi för värme. Om molekylerna är klotformade som i en ädelgas kan de bära energi genom att röra sig i tre av varandra oberoende riktningar. Om de har oregelbunden form kan de dessutom bära energi genom att rotera kring tre av varandra oberoende axlar. För molekyler som består av två atomer gäller att de har formen av långsträckta cylindrar så att rotationen kring längsaxeln inte kan bära energi. Man säger att molekylerna har tre, fem eller sex rörelsefrihetsgrader. Gasens entropi är då 3, 5 eller 6 gånger antalet molekyler. Härtill kommer två frihetsgrader knutna till tryck och volym. Dessa två frihetgrader är bärare av gasens fria energi. Om man räknar med dem blir antalet frihetsgrader per molekyl 5, 7 eller 8.
Om man komprimerar och kyler en gas kommer så småningom molekylerna att börja klumpa ihop sig till större enheter. Antalet rörelsefrihetsgrader minskar. När gasen på detta sätt kondenserar minskar dess entropi och värme avges till omgivningen.
I en ideal gas är antalet rörelsefrihetsgrader gasens entropi och variansen av den slumpmässiga  molekylhastigheten är gasens temperatur.
När Clausius  vid mitten av 1800-talet införde begreppet entropi var intresset för studier av ångcykler stort. Man konstruerade allt bättre ångmaskiner och det låg nära till hands att fråga sig om man inte skulle kunna höja temperatur genom att minska entropi. Men det visade sig lika omöjligt som att lyfta en sten genom att krympa den för att få tyngd att omvandlas till höjd. Detta ledde till att Kelvin uppställde termodynamikens andra huvudsats som säger att entropin hos ett slutet system inte kan minska.
Entropibegreppet har kommit till användning i en rad sammanhang där anknytningen till ursprungsdefinitionen inte alltid har varit helt uppenbar. Det har medfört att man alltmer övergått till att använda den definition som Boltzmann gav
         S = k log w
där 
         k = Boltzmanns konstant
         w = antal möjliga tillstånd för systemet
         S = systemets entropi
Eftersom antalet möjliga tillstånd ökar exponentiellt med ökande antal frihetsgrader är log w  ett uttryck för antalet frihetsgrader. Innebörden av ovanstående ekvation (som står på Boltzmanns gravsten) är alltså att entropin är antalet frihetsgrader.
Ju fler möjliga tillstånd ett system har ju mindre vet vi om vilket tillstånd systemet faktiskt befinner sig i. Entropi är därför ett mått på oordning.
Mer om detta finns under rubriken Världen på http://www.lexsup.se
Lean 23 februari 2008 kl. 17.27 (CET)
thread_title: Förslag till textavsnitt

message: Den här artikeln är i behov av förbättring, för den är i sin nuvarande version samtidigt för fackspråksmässig (svårtillgänglig) och för populärvetenskaplig på fel sätt (d.v.s. ej helt korrekt och förklarar inte heller riktigt varför entropi är ett så centralt begrepp). Detta är inte så förvånande, eftersom 1) entropi är ett svårfångat begrepp, och 2) termodynamik/statistisk mekanik lärs ut på olika sätt inom olika utbildningsområden, vilket gör att de som lärt sig lite grand oftast har olika intryck av vad entropi är. Inom fysik lär man sig ofta det statistisk-mekaniska angreppssättet först, medan man inom kemi och energiteknik lär sig det klassiskt termodynamiska, men använder det för att förstå kemiska reaktioner resp. energiomvandlingar. Entropin är dock den sammma, men lärs ut på olika sätt och används i olika ekvationer. Det här med att jämföra entropi med makroskopisk ordning och oordning är ett pedagogiskt knep som ofta förekommer; man måste dock komma ihåg att det är en analogi, det är inte definitionen av entropi. Om man städar ett rum ökar man universums entropi rejält, eftersom den fysiska ansträngningen åtföljs av en massa entropigenererande kemiska processer i kroppen. Tomas e 25 november 2008 kl. 10.34 (CET)
Efter att ha diskuterat med barnbarn om begripligheten i "Förslag till textavsnitt" har jag lagt till en analogi som jag tror kan underlätta förståelsen. Lean 16 december 2008 kl. 08.12 (CET)
Som artikeln är skriven nu är utgångspunkten väl mycket på det som var det historiska ursprunget, värmemaskiner. Det är berättigat om det kan hjälpa läsaren att förstå även begreppets andra aspekter, till exempel dess betydelse för att karakterisera kemiska reaktionsförlopp och jämvikter. Men många läsare är inte så insatta i hur ångmaskiner fungerar, så det känns som att det skulle behövas mer förklaringar hur artonhundratalsmekanikerna konkret och intuitivt uppfattade "en viss entropimängd" och dylikt. Eller också får man ställa artikeln på en annan fot. Som det nu är tycker jag att själva definitionen är snävare än nödvändigt. Det betyder inte att jag är kapabel att göra något bättre. Jag bara framför mina önskemål och synpunkter. Den här artikeln är kanske den mest krävande på hela wikipedian. Oshifima 7 februari 2011 kl. 17.08 (CET)
thread_title:  Artikel i behov av förbättring 

message: Formeln "2676 kJ / 7,36 kJ/kgK = 364 K = 91 C" (som jag nyss konverterade till TeX) tror jag inte stämmer. Dimensionen på resultatet borde bli kgK och inte K. /εsquilo 23 augusti 2011 kl. 10.31 (CEST)
replies: text: Helt riktigt, det var inte helt riktigt.  Det skulle vara per kg även i täljaren.  Jag har fixat. Lsj 23 augusti 2011 kl. 10.34 (CEST)
thread_title:  Dimensionsfel?