HÉTKÖZNAPI

TERMODINAMIKA

MARTINÁS KATALIN

ELTE Atomfizikai Tanszék

Hétköznapi problémák

A klasszikus termodinamika nem vagy nagyon

nehezen válaszol

Az entrópiának testvérei is vannak –

kényelmesebb leírást kapunk, ha az entrópia

helyett az extrópiát használjuk.

Felépítés

A termodinamika

Miért nehéz az entrópia?

példák

Nemegyensúlyi jellemzők

Extrópia – exergia

Mi a termodinamika?

Newtoni fizika:

a világ reverzibilis modellje

Termodinamika:

a világ irreverzibilis leírása.

Termodinamika

STATISZTIKUS

Az irreverzibilitást a reverzibilis newtoni (reverzibilis)

képből kiindulva vezeti be.

Az irreverzibilitás a makroszkopikusság eredménye

AXIOMATIKUS

Energiamegmaradás

Hő nem megy hidegebb helyről a melegebbre

Termodinamika történet

1588 Galilei hőmérő

1742 Celsius skála

1760 Kalorimetria – Joseph Black

1775 PPM lehetetlensége

1840- 53 Energia : Mayer- Helmholtz- Rankine

1824- 65 Entrópia: Carnot-Clapeyron-Clausius

1930-56 Nemegyensúlyi termodinamika:

1969 Struktúrák - Prigogine

Perpetuum mobile

Az USA-ban 1850 és 2000 között legalább 1400

PPM szabadalmat jegyeztek be.

1999-ben Sanjay Amin (Entropy Systems of Ohio)

1,6 millió dollárt kapott egy olyan gép

megépítésére, amely megsérti a II. főtételt.

Entrópia?

Az entrópia szót sokan ismerik. Az irodalomban

a hanyatlás, a romlás szinonimája.

A posztmodern írók (Pynchon, Barthelme, Vonnegut, stb.) gondolatvilágának meghatározó eleme

Entrópia

www.wessling.hu

Tóthfalusi István: Idegenszó-tár, 262. oldal

Entropos - trepw

Egy szellemes magyar értelmezés:

„szerteség”

Szigeti Tamás:

… Mindebből az következik, hogy a Föld egy nagy entrópiájú, az emberi élet számára kedvezőtlen

végállapot felé halad, ha zárt rendszernek tekintjük. Befolyásolni csak a haladás sebességét tudjuk, és

ez a sebesség az, ami ma túlságosan sok aggodalomra ad okot. → Kurt Vonnegut

Egyensúlyi termodinamika

Absztrakt

Alkalmazásához szakirányú végzettség kell

Miért fűtünk?

Laikus: Hogy meleg legyen!

Egyensúlyi termodinamika :

Energia növekedés?

Entrópia növekedés?

Számítás

IDEÁLIS gáz

U = 3/2 NRT= 3/2 Pv

nemváltozik

S = 5RN/2 ln T=5/3 U/T lnT

csökken

Miért fűtünk?

Távolság az egyensúlytól

p

Tx

y

Etikus-e dolgozni?

Minden tevékenység növeli a világegyetem

entrópiáját

DS > 0 – rosszabb jövő

NEM etikus dolgozni

Minimalizálni kell

• bio – entrópia csökkenés

• Maximalizálni kell

• IGEN A Föld nyílt rendszer

Etikus-e dolgozni?

Extrópia

Entrópia

S = - Si pi ln p i

Extrópia

P = - Si pi ln (p i/pio)

Fenomenológikus termodinamika

Entrópia

S = E/T + p/T V + /TN

Extrópia

P = (1/To-1/T)E + (po/To–p/T)V + (o/To-/T)N

A szoba extrópiája

P = C(dT/To)2 + kp0/T0(dp/p0)2

Távolság az egyensúlytól

Extrópia

Extrópia (Kratos) jelentése

• Távolság az egyensúlytól

• Jövőbeli változások mértéke

• Fizikai információ

• Fizikai rendezettség

• Entrópia hiány

• A maximális kinyerhető munka (exergia)

B = T0P

Tulajdonságok

P >0 nemegyensúly

P = 0 egyensúly

P > 0 disszipáció

D = dP/dt < 0

GAIA

James Lovelock (Gaia–elmélet)

A Föld egységes egész, önszabályozó rendszer, amely

kölcsönösen összefüggő rendszerek bolygó szintű

közössége

Extrópia mérleg

d P/dt = J - D

Etikus-e dolgozni?

Az érték arányos a P -vel

Minél többet dolgozunk, annál szegényebbek

leszünk!

Nem érdemes!

Komfortérzet a hőmérséklet függvényében

Extrópia és az érték

Komfortérzet az extrópia függvényében

A használati érték extrópia kapcsolat

Gazdagság - extrópia

• G = v(P)P

Fenntartható-e a fejlődés

• Gazdagság arányos az extrópiával?

• Történelmi tapasztalat – igen

Gazdagság - boldogság

Boldogság – szubjektív jó élet

Ljubomirsky (2008) a boldogság 10%-a

származik a materiális javakból

Maximumot!

Nem gondolunk a jövőre!

Kötelező, de a korlátokat

ismerni kell!