غير قادر علي. مفهوم وحساب إنتروبيا النظام

تسمى الكمية الديناميكية الحرارية غير قادر علي، يرمز لها بالحرف س، ويرتبط ل درجة تنظيم النظام. كلما زاد الاضطراب في النظام ، زاد الانتروبيا.

على سبيل المثال ، تخيل أننا نضع كلوريد الصوديوم (NaCl) في الماء. ما يحدث هو تفككها الأيوني ، وإطلاق الأيونات في الماء ، كما هو موضح أدناه:

1 كلوريد الصوديوم(س) → 1 بوصة+(هنا) + 1 سل-(هنا)

لاحظ أن مولًا واحدًا من جزيئات الملح ينتج عنه 2 مول من الأيونات المنفصلة. الأيونات الموجودة في المحلول غير منظمة أكثر من تلك الموجودة في المادة الصلبة ، مما يعني أن إنتروبيا هذا النظام قد زادت.

ال تباين الانتروبيا ، ∆S ، يقاس بـ:

العلاقة بين الانتروبيا واضطراب النظام

إن إنتروبيا واضطراب النظام له علاقة بعفوية العمليات الفيزيائية. إذا زاد الانتروبيا والاضطراب ، فهذا يعني أن العملية عفوية. على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك سقوط زجاج ، فهذه عملية عفوية ، حيث يزداد اضطراب النظام. العملية المعاكسة ، أي صعود شظايا الزجاج واستعادتها ، لا تحدث ، وهي ليست تلقائية ولا رجوع فيها.

سقوط الزجاج عملية لا رجوع فيها

حالة أخرى هي سقوط المياه من السدود ، وهي عملية عفوية. في هذه الحالة يمكننا أن نستنتج أن الانتروبيا تزداد. ومع ذلك ، فإن المياه العائدة من تلقاء نفسها إلى قمة السد ليست تلقائية ، وستكون هناك حاجة إلى إجراء خارجي ، مثل مضخة مياه لإنجاز ذلك. وإذا كان ذلك ممكنًا ، فإن الانتروبيا ستنخفض.

لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)

 لذلك، في أي عملية طبيعية تزداد إنتروبيا الكون أو النظام دائمًا.

يمكن أيضًا قياس تباين الانتروبيا ، في أنظمة متساوية الحرارة (من نفس درجة الحرارة) بالمعادلة التالية:

 صيغة رياضية لحساب تباين الانتروبيا

على ماذا:

ماذا او مامراجعة = الطاقة عكسية كحرارة ؛
 T = درجة الحرارة.

نظرًا لأن التباين في الانتروبيا يتناسب طرديًا مع درجة الحرارة ، فلدينا ذلك في درجات الحرارة المنخفضة ، سيكون الفوضى أقل ، والعكس صحيح

هناك طريقة أخرى لحساب التباين في الانتروبيا وهي ربطها بالحرارة:

الصيغة الرياضية للعلاقة بين تغير الطاقة وتغير الانتروبيا

التباين في الانتروبيا يتناسب طرديًا مع التباين في الطاقة ، ويتم الحصول على هذه التناسب من خلال درجة الحرارة T.

وفقًا للورد كلفن (ويليام طومسون ، 1824-1907) ، من المستحيل بناء آلة حرارية فيها يتم استخدام كل الحرارة من المصدر بالكامل في العمل ، أي أن محصوله لن يكون أبدًا 100%. الطاقة التي تتبدد على شكل حرارة تتحول إلى إنتروبيا ، مما يزيد من الفوضى في النظام.

 لدينا إذن أن الزيادة في الإنتروبيا مهمة جدًا ، لأنه بدونها لن يحدث شيء ، فهي مسؤولة عن حدوث الظواهر. يرتبط هذا بمعنى كلمة "إنتروبيا" ، والتي تأتي من اليونانية en، وهو ما يعني "في" و يتعثر وهو "التغيير".


بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء

هل ترغب في الإشارة إلى هذا النص في مدرسة أو عمل أكاديمي؟ نظرة:

فوغا ، جينيفر روشا فارغاس. "غير قادر علي"؛ مدرسة البرازيل. متوفر في: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entropia.htm. تم الوصول إليه في 28 يونيو 2021.

بطاريات. درس الخلايا والبطاريات في الكيمياء الكهربائية

الخلايا والبطاريات هي أجهزة تمت دراستها في الكيمياء الكهربائية والتي تحول الطاقة الكيميائية إلى ط...

read more
العلاقة بين قطبية المواد وقابليتها للذوبان

العلاقة بين قطبية المواد وقابليتها للذوبان

ال الذوبانيمكن تعريفها على أنها أقصى قدر ممكن من المذاب الذي يمكن إذابته في كمية معينة من المذيب ...

read more
حساب المحتوى الحراري للتفاعل

حساب المحتوى الحراري للتفاعل

أداء حساب الطاقة الداخلية الكامنة من رد فعل يعني تحديد تباين الطاقة الذي حدث من خلط المواد المتفا...

read more