Entropie (Physik)

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2 Antworten

Das Wort Energieträger ist nicht eindeutig belegt. Aus der Gibbschen Fundamentalform folgt aber dE = T * dS, wobei dE ein Energiestrom ist, T die Temperatur und dS ein Entropiestrom. Hier sieht man folgendes: Wenn sich die Energie in einem System ändern soll (wir haben die anderen Summanden der gibbschen F. weggelassen), dann muss auch noch ein Entropiestrom dS fließen. Wenn man dies berücksichtigt, könnte man Entropie als Energieträger bezeichnen, genauer:
Immer wenn ein Energiestrom fließt, ist dieser begleitet vom Strom einer anderen mengenartigen Größe. Ist diese Größe ein Entropiestrom, dann nennt man den Energiestrom in diesem Fall Wärme.
Stichwort Energieentwertung: Dieser Begriff stammt wohl von Leuten, die Angst vor der Größe Entropie haben. Der Energie einen "Wert" zuzuordnen, ist weder nötig noch hilfreich. Mit der Entropie lässt sich dies einfach klären:
Wenn ein el. Strom durch einen Draht fließt, dann erhitzt sich der Draht, da Entropie erzeugt wird. Der erzeugte Entropiestrom dS ist aber nun vom Energiestrom dE = T * dS begleitet. Entropie kann man nun zwar erzeugen, aber nicht mehr vernichten. Was heißt das?
Die an diese Entropiemenge S gekoppelte Energiemenge E ist nun nicht mehr für andere Zwecke zu gebrauchen, da die Entropiemenge S nicht mehr verschwinden kann. Dies mag der Grund sein, warum man hier sagt, die Energie sei weniger wert, nötig ist dies allerdings, wie gesehen, nicht.
Was kann man überhaupt noch mit dieser Energiemenge anfangen? Man könnte den Entropiestrom dS "abkühlen" auf eine niedrigere Temperatur, in diesem Fall trägt er weniger Energie, die Energiedifferenz kann man nun wieder anderweitig nutzen. Dies ist genau das Prinzip von jedem Verbrennungsmotor oder jedem Wärmekraftwerk.

Nein, Entropie ist nicht der Energieträger.

Zwei Erklärungen:

  • Entropie ist ein Maß für die Unordnung in einem Stoff.

  • Entropie ist eine Hilfsgröße, so dass man Abläufen eine Richtung zuordnen kann.

Abläufe finden nur dann von selbst statt, wenn die Entropie zunimmt.

Bsp:

Zwei gleichgroße Behälter mit Wasser: Der eine hat 80°C, der andere 20°C. Das System hat eine gewisse Energie. Ein doppelt so großer BEhälter mit Wasser. Temperatur 50°C. Das System hat einen gewisse Energie.

Die Energien sind gleich groß, aber die Entropie ist im zweiten Fall größer.

Daher stellt sich beim Zusammenschütten der zwei Behälter eine Mischtemperatur ein, die Entropie nimmt dabei zu.

Es ist aber nicht möglich, dass aus 50°C warmem Wasser die Hälfte 80°C und die andere 20°C bekommt, weil dabei die Entropie abnehmen würde.

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