Citat:
entropy: Zagonetka br.1
a moglo bi i ovako
0 stepeni celzijusa=32stepeni farenhajta a pola od toga 16 stepeni F=-8,88 stepeni C.
Zbog ovoga sam spomenuo gospodina Boltzmann-a. Naime, statisticka fizika ciji je Boltzmann glavni osnivac temperaturu definise kao izvod unutrasnje energije sistema u zavisnosti od entropije tog sistema. Pri tome, kao sto na Boltzmann-ovom spomeniku pise, entropija S definisana je absolutno kao prirodni logaritam broja mikroskopskih stanja W dostupnih sistemu pri fiksnoj unutrasnjoj energiji U pomnozen odredjenom fizickom konstantom k (Boltzmann-ova konstanta).
Posledica ove definicije je da je T = 0 (apsolutna nula) tacno definisana termodinamicka tacka bilo kog fizickog sistema. Ta tacka odgovara stanju u kome je moguce puno povecati broj dostupnih mikroskopskih stanja uz infinitezimalni utrosak energije.
*********************************
Evo i primera:
Zamislite da imate gomilu kuglica na blago levkasto zakrivljenoj povrsi. Ako su te kuglice tople, ona ce termicki da se krecu tamo-vamo. Pretpostavite sada da pocnemo da ih hladimo. Ako ih puno ohladimo, skoro sve kuglice ce da se sloze u pravilan raspored na dnu levka.
E, sad, ako dodamo malu energiju sistemu, kuglice na rubu pocece da se krecu. Ako je levak blag, te kuglice ce poceti da prelaze mnogo veci prostor nego pre grejanja. Drugim recima, uz mali dodatak energije, sistem ce imati mnogo vise dostupnih stanja koja odgovaraju pozicijama i brzinama svih kuglica.
Zato stanje u kome su sve kuglice na gomili bez kretanja na dnu levka nazivamo stanjem T = 0.
*********************************
Ovo sve znaci da ako imamo sistem na temperaturi T = T0, tacka T = T0/2 je po Boltzmann-u tacno termodinamicki odredjena. Konkretno, temperaturna skala Kelvina je takva da T = 0K odgovara T = 0 po Boltzmann-u a k = 1.38e-23 J/K. To znaci da ako je polje na temperaturi od a Kelvina, tacka na upola manjoj temperaturi bice na a/2 Kelvina.
Vazno je primetiti da T = 0C odnosno T = 0F ne odgovaraju T = 0 tacki u Boltzmann-ovoj statistickoj fizici/termodinamici. Zato ako T = a C, upola manja temperatura nece biti T = a/2 C.
Znacaj primedbi tipa "pa mozda je zadatak mislio na Celzijuse/Fahrenheit-e/bogometre" umanjuje to sto Boltzmann-ova T = 0 tacka ima generalan i apsolutni fizicki znacaj dok su 0C odnosno 0F prilicno (veoma?) proizvoljne temperaturne tacke.
Marko