Может ли энтропия быть интенсивной?

Энтропия обычно является обширной термодинамической переменной. Таким образом, если я объединим две подсистемы 1 и 2, общая энтропия С т о т а л "=" С 1 + С 2 . Это следует непосредственно из больцмановской энтропии, когда мы предполагаем, что две подсистемы независимы. В этом случае сумма разделов всей системы является произведением суммы разделов двух подсистем:

Ом т о т а л "=" Ом 1 ⋅ Ом 2
И поэтому
С т о т а л "=" к Б п ⁡ Ом т о т а л "=" к Б п ⁡ Ом 1 + к Б п ⁡ Ом 2 "=" С 1 + С 2
Однако предположение о независимых подсистемах может быть справедливо не для всех систем. Например, фазовый переход обычно связан с расходящейся длиной корреляции, что делает невозможным существование независимых подсистем. Крайним случаем будет идеальный кристалл, в котором ориентация кристалла в одной подсистеме определяет ориентацию в любой другой подсистеме. Однако идеальный кристалл имеет нулевую энтропию, что делает его плохим примером.

Существуют ли системы (какими бы теоретическими или искусственными они ни были), для которых энтропия является интенсивной переменной?

Даже для фазового перехода все же можно определить энтропию на единицу массы (или на моль), что является интенсивным свойством. Это зависит от температуры (или давления) и массовой доли жидкости. Таким образом, это средневзвешенное значение (взвешенное по массовой доле) энтропии на единицу массы жидкости и энтропии на единицу массы пара.
Тот факт, что энтропия экстенсивна, на самом деле является определением, из которого можно доказать справедливость всех других законов термодинамики.
Я не знаю об интенсивных , но бесстолкновительных газах, таких как многие плазмы, которые, по-видимому, хорошо моделируются функциями распределения (т. е. каппа-распределениями), полученными из неэкстенсивной статистической механики.

Ответы (2)

Термодинамика малых систем имеет интенсивную энтропию.

http://aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/1.1732447

Привет! Не могли бы вы уточнить немного больше и сделать свой ответ как можно более автономным? (по крайней мере, читателям не нужно просматривать какие-либо другие веб-сайты.)
Из того, что я могу сказать, пример интенсивной энтропии в связанной статье предназначен для «ансамбля» одной частицы, что кажется обманом;).

Я не изучал неравновесную термодинамику, поэтому некоторые мои взгляды могут быть слишком упрощенными.

Классическое определение Клаузиуса прямо утверждает, что энтропия должна быть экстенсивной величиной. Также энтропия определяется только в состоянии равновесия.

Если вы возьмете один контейнер с кислородом и один с водородом, их общая энтропия будет суммой энтропий. Если вы смешаете контейнеры вместе, общая энтропия увеличится, потому что это неравновесный процесс. Энтропия может еще больше увеличиться, если смесь воспламенится... После того, как система достигнет равновесия, энтропия снова станет экстенсивной.

Полная энтропия растет в неравновесных процессах. Равновесный процесс является пределом медленных квазистатических процессов. Если предела не существует, то процесс всегда будет неравновесным.

Кажется, что энтропия всегда должна быть экстенсивной. Единственный способ, которым он может быть интенсивным, состоит в том, чтобы быть интенсивным и экстенсивным одновременно. Интенсивный не противоположен экстенсивному. Есть величины, которые не являются ни экстенсивными, ни интенсивными (но, насколько мне известно, ни одна из них не является переменной состояния). Интенсивный означает равный во всех подсистемах. Следовательно, для системы, в которой энтропия экстенсивна и интенсивна, должно выполняться следующее уравнение:

С т о т "=" С 1 + С 2 "=" С 1 "=" С 2
Уравнение может быть выполнено только в том случае, если все величины равны нулю.

Энтропия интенсивна в системах с нулевой энтропией. Осмелюсь сказать, что только в тех системах.

Энтропия идеального газа, определяемая уравнением Сакура-Тетрода ( en.wikipedia.org/wiki/Sackur –Tetrode_equation), экстенсивна только в термодинамическом пределе. Это часто бывает.
Может ли энтропия быть интенсивной?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v