บทบาท ของ การ รับ พลังงาน และ ความ ยืดหยุ่น
แนว คิด เรื่อง เอนโทรปี เป็น พื้น ฐาน ใน การ เข้าใจ การ ถ่าย เท พลัง งาน และ ประสิทธิภาพ ใน กระบวนการ ทาง กายภาพ หลาก หลาย รูป แบบ.
การ เข้าใจ เอนโทรปี
เอนโทรปี คําที่มาจากอุณหพลศาสตร์ (Detrophy) มักเกี่ยวข้องกับระดับความผิดปกติหรือความสุ่มในระบบ ในเชิงเทคนิคมากขึ้น มันเน้นความจุพลังงานในระบบที่ไม่สามารถทํางานได้ แนวคิดนี้มีความสําคัญมากเมื่อวิเคราะห์กระบวนการเปลี่ยนพลังงาน เนื่องจากมันเน้นข้อ จํากัด ที่ถูกตั้งขึ้นโดยกฎหมายฟิสิกส์
กฎ ข้อ ที่ สอง ของ เท อร์ โมไดนามิค
กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ (Doternational Diamics) กล่าวไว้ว่าเอนโทรปีโดยรวมของระบบที่โดดเดี่ยวนั้น ไม่สามารถลดเวลาลงได้ หลักการนี้หมายความว่าการเปลี่ยนแปลงพลังงานไม่ได้มีประสิทธิภาพ 100% เพราะพลังงานบางอย่างนั้นมักถูกเปลี่ยนแปลงให้อยู่ในรูปที่ใช้งานได้น้อยลง โดยปกติแล้วความร้อนนั้นเพิ่มขึ้นโดยกําเนิดในเอนโทรปีขับเคลื่อนทิศทางของกระบวนการที่เป็นธรรมชาติ
เชื่อมต่อพลังงาน
กระบวนการ เหล่า นี้ แต่ ละ กระบวนการ ได้ รับ อิทธิพล จาก เอนโทรปี ซึ่ง กําหนด ว่า จะ ส่ง พลัง งาน จาก รูป แบบ หนึ่ง ไป ยัง อีก แบบ หนึ่ง ได้ อย่าง ไร.
การโอนถ่ายความร้อนและเอนโทรปี
ใน การ ถ่าย เท ความ ร้อน เอนโทรปี มี บทบาท สําคัญ ใน การ กําหนด ว่า พลัง งาน ใน ระบบ นี้ เคลื่อน ไหว ไป อย่าง ไร เมื่อ ความ ร้อน ไหล จาก วัตถุ ร้อน ไป ยัง ความ เย็น ระบบ รวม ของ ระบบ รวม นี้ จะ เพิ่ม ขึ้น การ เพิ่ม ขึ้น นี้ แสดง ว่า มี พลังงาน บาง อย่าง ที่ เสีย ไป ใน กระบวนการ นี้ ทํา ให้ ไม่ มี พลัง งาน นั้น ทํา งาน ได้
- การโอนความร้อนเพิ่มเอนโทรปีของร่างกายที่เย็นกว่า
- ร่าง กาย ที่ ร้อน จัด ขาด พลัง งาน ซึ่ง ทํา ให้ เอนโทรปี ของ มัน ลด ลง.
- การเปลี่ยนแปลงเอนโทรปีทั้งหมดของระบบเป็นบวก
งาน ช่าง ไม้ และ งาน หนัก
เมื่อ มี การ ทํา งาน โดย เครื่องจักร เช่น ใน เครื่อง ยนต์ หรือ กังหัน เอ็นโทรปี ก็ มี ผล ต่อ ประสิทธิภาพ ของ การ เปลี่ยน แปลง ของ พลัง งาน กระบวนการ เปลี่ยน แปลง นี้ ทํา ให้ เกิด ความ ร้อน ที่ เสีย ไป ซึ่ง ทํา ให้ ระบบ เหล่า นี้ มี ความ สามารถ ใน การ ผลิต เอนโทรปี เพิ่ม ขึ้น ทั่ว ไป
- ระบบกลแปลงพลังงาน ที่ไม่มีประสิทธิภาพในตัวเอง
- ความ ร้อน ที่ เสีย ไป มี ส่วน ทํา ให้ เอนโทรปี เพิ่ม ขึ้น.
- มีประสิทธิภาพสูง ส่งผลให้การผลิตเอนโทรปีต่ํา
พลังงานที่เพิ่มขึ้นและพลังงาน
การ เข้าใจ บทบาท ของ เอนโทรปี ทํา ให้ วิศวกร และ นัก วิทยาศาสตร์ พัฒนา กลยุทธ์ ใน การ ลด ความ สูญ เสีย พลังงาน และ เพิ่ม ประสิทธิภาพ ให้ กับ ระบบ ทั้ง หมด.
ขยายความจุ
เพื่อ จะ มี ประสิทธิภาพ ใน การ ผลิต เอนโทรปี มาก ที่ สุด จึง จําเป็น ต้อง ลด การ ผลิต กระบวนการ เปลี่ยน แปลง พลัง งาน ลง.
- ชดเชยให้ขาดความร้อน
- การเพิ่มปริมาณวัสดุที่ก้าวหน้าขึ้น เพื่อเพิ่มพลังงาน
- การทําให้ระบบฟื้นฟูใหม่ รีไซเคิลพลังงานเสีย
โปรแกรมสําหรับโลกจริง
อุตสาหกรรมต่าง ๆ มุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงประสิทธิภาพพลังงาน โดยรับมือกับความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับเอนโทรปี ตัวอย่างเช่น
- ในวิศวกรรมรถยนต์ รถไฮบริดและรถไฟฟ้า จุดมุ่งหมายที่จะลดการสูญเสียพลังงาน
- ในโรงไฟฟ้า ระบบรวมของเสียใช้ความร้อน เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวม
- ในการออกแบบอาคาร โครงสร้างที่มีประสิทธิภาพพลังงาน ลดการสูญเสียความร้อน และเพิ่มปริมาณพลังงาน
รูปแบบการวน
เอนโทรปีมีบทบาทสําคัญในการโอนพลังงานและประสิทธิภาพ การจํากัดกระบวนการเปลี่ยนพลังงาน การเข้าใจและการพูดถึงผลกระทบของเอนโทรปี