Термодинамическая энтропия {\displaystyle S}, часто именуемая энтропией, — физическая величина, используемая для описания термодинамической системы, одна из основных термодинамических величин. Энтропия является функцией состояния и широко используется в термодинамике, в том числе технической (анализ работы тепловых машин и холодильных установок) и химической (расчёт равновесий химических реакций.
Если в некоторый момент времени энтропия замкнутой системы отлична от максимальной, то в последующие моменты энтропия не убывает — увеличивается или в предельном случае остается постоянной.
Закон не имеет физической подоплёки, а исключительно математическую, то есть теоретически он может быть нарушен, но вероятность этого события настолько мала, что ей можно пренебречь.
Так как во всех осуществляющихся в природе замкнутых системах энтропия никогда не убывает — она увеличивается или, в предельном случае, остается постоянной — все процессы, происходящие с макроскопическими телами, можно разделить на необратимые и обратимые.
Под необратимыми подразумеваются процессы, сопровождающиеся возрастанием энтропии всей замкнутой системы. Процессы, которые были бы их повторениями в обратном порядке — не могут происходить, так как при этом энтропия должна была бы уменьшиться.
Обратимыми же называют процессы, при которых термодинамическая энтропия замкнутой системы остается постоянной. (Энтропия отдельных частей системы при этом не обязательно будет постоянной.)
1. Энергия фотона вычисляется по формуле E = hf, где h - постоянная Планка, f - частота. Подставляя значения, получаем E = 6,63 * 10^-34 Дж * 0,0005 Гц = 3,315 * 10^-37 Дж.
2. Дифракционная решетка имеет период d = 1 мм / 50 = 0,02 мм = 2 * 10^-5 м. Для определения порядка дифракции используется формула d * sin(θ) = mλ, где θ - угол дифракции, m - порядок дифракции. Подставляя значения, получаем sin(θ) = λ / d = 400 нм / 2 * 10^-5 м = 20. Значит, θ = arcsin(20) = 1,57 рад. Так как sin(θ) > 1, то дифракция не происходит, и порядок дифракции равен 0.
3. Период колебаний колебательного контура определяется по формуле T = 2π * sqrt(LC), где L - индуктивность, C - ёмкость. Из этой формулы можно выразить ёмкость C = T^2 / (4π^2L). Заряд на конденсаторе определяется по формуле Q = CU, где U - напряжение на конденсаторе. Подставляя значения, получаем C = (7 * 10^-3 с)^2 / (4π^2 * 10^-3 Гн) = 1,531 * 10^-8 Ф. Заряд через 3 мс равен Q = CU = 1,531 * 10^-8 Ф * U. Напряжение на конденсаторе можно найти по формуле U = Q / C, где Q = 0,003 Кл - начальный заряд. Подставляя значения, получаем U = 0,003 Кл / 1,531 * 10^-8 Ф = 195,9 В. Значит, заряд через 3 мс равен Q = CU = 1,531 * 10^-8 Ф * 195,9 В = 3 * 10^-6 Кл.
4. Сила, действующая на проводник, определяется по формуле F = BILsin(θ), где B - магнитная индукция, I - сила тока, L - длина проводника, θ - угол между направлением тока и магнитной индукцией. Подставляя значения, получаем F = 3,5 Тл * 0,5 А * 0,4 м * sin(30°) = 0,7 Н.
5. Мощность на резисторе вычисляется по формуле P = U^2 / R, где U - напряжение на резисторе, R - сопротивление. Так как резисторы включены параллельно, то напряжение на них одинаковое. Суммарное сопротивление резисторов можно найти по формуле 1/R = 1/R1 + 1/R2, где R1 = 5 Ом, R2 = 7 Ом. Подставляя значения, получаем R = 2,86 Ом. Напряжение на резисторах равно напряжению на источнике тока. Мощность на первом резисторе равна P1 = U^2 / R1, мощность на втором резисторе равна P2 = U^2 / R2. Отношение мощностей равно P1 / P2 = R2 / R1 = 7 / 5.
Нейтронов N=14-6=8