Vad är egentligen entropi?

Entropi liknas ofta med oordning av partiklar. En hög entropi är detsamma som en stor oordning. Det finns t o m de som hävdar att t ex oordningen i hemmet ökar pga den fysikaliska lag, Termodynamikens andra huvudsats, som säger att entropin går mot ett maximum i ett isolerat system.

Nedanstående korta video ger en ansats till en mer generell förklaring om vad entropi egentligen är, och hur det kommer sig att värme flödar från varmare områden mot kallare.

Givetvis är det inte hela sanningen som tas upp i denna video på fem minuter. Den intresserade kan börja att orienteras sig t ex i denna Wikipedia-artikel, (eller ännu hellre den engelskspråkiga motsvarigheten till artikeln) som som tar upp både den mikroskopiska och den makroskopiska definitionen.

Jag hittade filmen, tillsammans med några frågor och relaterade dokument, på denna Ted-Ed-sida.

 

Vad är egentligen entropi?

Fysikaliska principer, Del 1 – Energiprincipen

All problemlösning i fysik utgår från någon eller några fysikaliska principer. Det kan t ex vara någon av Newtons rörelselagar, någon av termodynamikens huvudsatser eller någon av av de lagar som kan uttryckas med Maxwells ekvationer. En av gymnasiefysikens stora uppgifter är att eleverna ska lära sig anknyta vissa fysikaliska lagar till situationer, och därur kunna identifiera situationer och göra förutsägelser med hjälp av dessa. Ämnesplanen i gymnasiefysiken (Gy11) säger bl a att undervisningen ska ge eleverna förutsättningar att utveckla

  • ”Kunskaper om fysikens begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder samt förståelse av hur dessa utvecklas.”
  • ”Förmåga att analysera och söka svar på ämnesrelaterade frågor samt att identifiera, formulera och lösa problem. Förmåga att reflektera över och värdera valda strategier, metoder och resultat.”

Syftet med den här serien av blogginlägg – Fysikaliska principer – är att utifrån några exempel på olika teman försöka påvisa hur de grundläggande fysikaliska principerna används för att lösa fysikaliska problem genom att teckna de ekvationer som är relaterade till principerna. Målet är att få en stor spridning på problemen och att tydliggöra kopplingen till den aktuella fysikaliska principen. Idag inleder jag serien med några exempel som har att göra med termodynamikens första huvudsats, Energiprincipen.
Fortsätt läsa ”Fysikaliska principer, Del 1 – Energiprincipen”

Fysikaliska principer, Del 1 – Energiprincipen

Planering för Energiavsnittet

Fysik 1 - NA11FMKommande två veckor ska vi gå igenom energiavsnittet i Fysik 1. Energi är ett svårfångat begrepp, som ändå många har en intuitiv förståelse för innebörden utav. Bland det viktigaste av innehållet i kapitlet är Energiprincipen: Energi kan inte skapas eller förintas, bara omvandlas mellan olika former. Fortsätt läsa ”Planering för Energiavsnittet”

Planering för Energiavsnittet

Energiutmaningen – lösningsförslag

Fysik B - NV08FMTI inlägget Energiutmaningen ges i uppgift att beräkna massan av det väte-2 som förbränns i solen under ett år. Givet reaktionsformlen

Reaktionsformel väte till helium
Reaktionsformel väte till helium

samt att väteisotopen har massan motsvarande 1876 MeV och heliumisotopen massa motsvarande 3728 MeV, så gäller att massdefektens energivärde är 24.00 MeV. Fortsätt läsa ”Energiutmaningen – lösningsförslag”

Energiutmaningen – lösningsförslag

Energiutmaningen!

Fysik B - NV08FMTSolen får sin energi från sammanslagning av 2 st. väte-2 till 1 st. helium-4. Solens effekt är

3.9\cdot10^{26}  watt

Beräkna hur många kilogram väte som förbränns under ett år.

OBS! Detta är enbart ett exempel för att illustrera en fusionsprocess i naturen. Den / de verkliga processerna i solen kan skilja sig från ovanstående, liksom den totalt utvecklade effekten (se notering om detta i lösningsförslaget).

Energiutmaningen!

Frigjord energi vid fusion och fission

Fysik B - NV08FMTEn fråga på dagens lektion gällde hur massorna (energierna) förhåller sig mellan produkter och ursprung vid fusion och fission. Regeln är att de spontana processerna avger energi, och att dessa går i den riktningen mot järn och nickel (se bilden Bindningsenergi som funktion av masstal). Det innebär att produkterna, dvs det som står på höger sida om reaktionspilen, är lättare än ursprungsnukliden. Detta hoppas jag att det inte råder någon tvekan om. Fortsätt läsa ”Frigjord energi vid fusion och fission”

Frigjord energi vid fusion och fission

Uppgifter när du inte labbar vecka 34

Fysik A - NV09FMTDenna veckas laboration har med energi att göra. Då vi kör laboration två dagar denna vecka (det kommer vi i allmänhet inte att göra) är det inte mer än rätt att den grupp som inte arbetar med laborationen har lite andra uppgifter inom temat att göra.

Jag rekommenderar denna vecka arbete i övningsboken. På sidan 26 börjar energiavsnittet, och det inleds med ett antal lösta exempel som bör studeras. Uppgifterna jag rekommenderar att du jobbar med på egen hand är:

5.9, 5.10, 5.12, 5.15, 5.19 och 5.29 (vilka återfinns på sidorna 27 och 28 i övningsboken).

Nästa vecka börjar vi med avsnittet Värme, som också det är en energiform.

Uppgifter när du inte labbar vecka 34