Entropie

Entropie (8): Entropie van zwarte gaten

Zwarte gaten zijn voor natuurkundigen enorm interessante objecten. Een van de belangrijkste resultaten uit de relativiteitstheorie van Albert Einstein is het feit dat er in het heelal een maximumsnelheid is: niets kan sneller bewegen dan de snelheid van het licht, zo'n 300.000 km/s. Een zwart gat is een plek in het heelal waar de zwaartekracht zó sterk is dat zelfs iets dat met de lichtsnelheid beweegt, niet aan die plek kan ontsnappen. Dat geldt dus ook voor het licht zelf - vandaar de naam "zwart gat". Een zwart gat kan bijvoorbeeld ontstaan als een uitgebrande zware ster onder zijn eigen zwaartekracht ineenstort, en zo een heel zwaar, compact object vormt.

Gepubliceerd: ma, 29/10/2012 - 17:19

Entropie (7): Klopt de Tweede Hoofdwet wel?

Zoals we inmiddels hebben gezien, neemt de entropie van een geïsoleerd natuurkundig systeem volgens de Tweede Hoofdwet alleen maar toe. Die toename van entropie betekent dat het systeem van een minder waarschijnlijke naar een meer waarschijnlijke macroscopische toestand gaat. In het algemeen zal dat betekenen dat de "gelijkmatigheid" in het systeem toeneemt.

Gepubliceerd: ma, 29/10/2012 - 17:00

Entropie (5): Entropie en thermodynamica

De beschrijving van entropie die we tot nu toe hebben gegeven, begint vanuit van de microscopische eigenschappen van een systeem, bijvoorbeeld de posities en snelheden van individuele atomen. Om de entropie van een macroscopische toestand te bepalen, tellen we het aantal microscopische toestanden met de gewenste macroscopische eigenschappen - druk, temperatuur, enzovoort. Entropie wordt daarmee een kwestie van statistiek: het tellen van toestanden met bepaalde eigenschappen.

Gepubliceerd: vr, 19/10/2012 - 17:02

Entropie (4): Definitie en Tweede Hoofdwet

We hebben het in de voorgaande artikelen uitgebreid gehad over kansen, gelijkmatigheid en microscopische en macroscopische toestanden, maar hoe is het begrip entropie nu precies gedefinieerd? Laten we in drie stappen een precieze definitie geven.

Gepubliceerd: wo, 17/10/2012 - 16:14

Entropie (3): Van micro naar macro

We kunnen het voorbeeld van de ballenbak zien als een model voor een natuurkundig systeem: een gas dat verdeeld is over twee compartimenten. De rode ballen staan model voor de atomen waaruit het gas is opgebouwd; de blauwe ballen voor de plekken waar géén atomen zijn.

Gepubliceerd: vr, 12/10/2012 - 16:39

Entropie (2): Een eenvoudig voorbeeld

Laten we, om het begrip entropie te begrijpen, eens kijken naar het volgende voorbeeld. We hebben vier rode en vier blauwe ballen, die we willen opbergen in een rechthoekige opbergdoos. De doos bestaat uit twee helften, die elk verdeeld zijn in vier compartimenten. Wie van orde en structuur houdt, zal de ballen waarschijnlijk opbergen zoals in figuur 3: de vier rode ballen in de ene helft en de vier blauwe in de andere.

Gepubliceerd: vr, 05/10/2012 - 16:21

Entropie (1): Entropie in het kort

De natuur is interessant omdat ze dynamisch is. In een heelal waarin niets beweegt, waar alles altijd in dezelfde toestand verkeert, zou weinig interessante natuurkunde te doen zijn. Sterker nog: in zo'n heelal zouden überhaupt geen mensen zijn om de natuur te bestuderen! Wij bestaan omdat in de zon kernfusie plaatsvindt, die de aarde van licht en warmte voorziet. De zon bestaat op haar beurt omdat een grote wolk van gas en stof onder de invloed van de zwaartekracht ineenstortte en zo een ster vormde. Die gas- en stofwolk ontstond weer uit de restanten van ontplofte oudere sterren, en uiteindelijk ontstond deze hele brij van gas, stof en sterren zo'n veertien miljard jaar geleden uit een enorme ontploffing die we de oerknal noemen.

Gepubliceerd: vr, 05/10/2012 - 16:13

Dossier: Entropie

Waarom stroomt een gasfles wel leeg maar nooit vol? Waarom koelt een kop thee wel vanzelf af, maar wordt de thee nooit vanzelf warm? In dit dossier wordt de cruciale rol die het begrip entropie bij dergelijke vragen speelt, in acht korte artikelen uitgelegd.

Gepubliceerd: di, 01/05/2012 - 15:59
Abonneer op RSS - Entropie