مسابقه 268
در این مسابقه توضیح مختصری درباره کلیات قوانین ترمودینامیک می‌دهیم و سپس یکی از سوالات المپیاد شیمی 2012 آمریکا درباره مفهوم قانون دوم ترمودینامیک است را برایتان مطرح می‌کنیم که امیدواریم تمامی شما دوستان عزیز بتوانید جواب درست را برای ما در قسمت پاسخ دهید بنویسید.
چهار قانون ترمودینامیک مقادیر فیزیکی بنیادی (دما، انرژی و انتروپی) را تعریف می‌کنند که این مقادیر خصوصیات یک سیستم ترمودینامیکی هستند. قوانین شرح می‌دهند که هر یک از این مقادیر در شرایط مختلف چگونه رفتار می‌کنند، و بعضی از پدیده‌ها را غیرممکن بیان می‌کند (مانند حرکت دائمی).
 |
ترمودینامیک کلاسیک تبادل میان کار و حرارت میان سیستم‌های بسته را توصیف می‌کند. ترمودینامیک کلاسیک توجه ویژه‌ای به سیستم‌هایی که در حالت تعادل ترمودینامیکی بودند دارد. تعادل ترمودینامیکی حالتی از سیستم‌ها است که به راحتی توسط تنها متغیرهای ماکروسکوپی توصیف می‌شود. هر سیستم فیزیکی، زمانیکه به صورت میکروسکوپی مورد آزمایش قرار می‌گیرد، ظاهرا نتایج میکروسکوپی تصادفی و نوسانی در متغیرهای ترمودینامیکی (آنتروپی، دما، فشار و ...) از خود نشان می‌دهد. این نوسانات میکروسکوپی برای سیستم‌هایی که تقریبا در تعادل ترمودینامیکی هستند و تنها به صورت ماکروسکوپی آزمایش می‌شوند قابل نادیده گرفتن هستند. البته برای سیستم‌هایی که تقریبا در تعادل ترمودینامیکی هستند ولی بصورت میکروسکوپی آزمایش می‌شوند و خصوصا برای سیستم‌هایی که در حالات بحرانی بصورت میکروسکوپی مورد آزمایش قرار می‌گیرند و برای سیستم‌هایی که بصورت ماکروسکوپی آزمایش می‌شوند ولی شامل تعادل ترمودینامیکی نمی‌شوند، این نوسانات اهمیت پیدا می‌کنند.
پیشنهاداتی درباره‌ی قوانین اضافی دیگری موجود می‌باشد اما هیچکدام از آن‌ها مشمولیت چهار قانون ترمودینامیکی را ندارد همچنین قوانین دیگر در کتب علمی معتبر ذکر نشده‌اند.
قوانین ترمودینامیک قوانین مهم فیزیکی هستند و در علوم طبیعی دیگر نیز پرکاربرد هستند.
سوالی که در زیر برای شما از المپیاد شیمی 2012 آمریکا برگزیده شده است در رابطه با مفهوم قانون دوم ترمودینامیک است که یکی از قوانین بسیار مهم بین قوانین ترمودینامیک است و جزو قوانینی است که بحث‌های جهان‌شناختی بسیاری درباره‌ای آن شده است زیرا این قانون قابلیت بیان مدت زمان تاب پایان عمر جهان را دارا می‌باشد که در بحث‌های آینده به صورت کامل درباره‌ی آن بحث خواهیم کرد.
کدام گزینه بیان قانون دوم ترمودینامیک می‌باشد؟
1. انرژی جهان پایسته است.
2. انرژی جهان رو به کاهش است.
3. انتروپی جهان پایسته است.
4. انتروپی جهان رو به افزایش است.