Entroopia. Süsteemi entroopia mõiste ja arvutamine

Termodünaamiline suurus nimetatakse entroopia, mida sümboliseerib täht s, on seotud süsteemi organiseerituse aste. Mida suurem on häire süsteemis, seda suurem on entroopia.

Näiteks kujutage ette, et panime naatriumkloriidi (NaCl) vette. Mis juhtub, on nende ioonne dissotsiatsioon, vabastades ioone vette, nagu allpool näidatud:

1 NaCls) → 1 sisse+(siin) + 1 Cl-(siin)

Pange tähele, et 1 mool soolamolekule annab 2 mooli dissotsieerunud ioone. Lahuses olevad ioonid on rohkem desorganiseerunud kui tahkes olekus, mis tähendab, et selle süsteemi entroopia on suurenenud.

THE entroopia variatsioon, ∆S, mõõdetakse järgmiselt:

Entroopia ja süsteemi häire seos

Süsteemi entroopia ja häire on seotud füüsiliste protsesside spontaansusega. Kui entroopia ja häired suurenevad, tähendab see, et protsess on spontaanne. Mõelgem näiteks klaasi kukkumisele, see on spontaanne protsess, mille käigus süsteemi häire suureneb. Vastupidine protsess, see tähendab, et purustatud klaasikillud lähevad üles ja taastavad klaasi, ei toimu, pole spontaanne ja pöördumatu.

Klaasi kukkumine on pöördumatu protsess

Teine juhtum on vee langemine tammidest, mis on spontaanne protsess; sel juhul võime järeldada, et entroopia suureneb. Iseenesest tammi ülaosasse naasev vesi pole aga spontaanne, selle saavutamiseks oleks vaja välist tegevust, näiteks veepumpa. Ja kui see oleks võimalik, väheneks entroopia.

Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)

 Seetõttu mis tahes looduslikus protsessis suureneb alati Universumi või süsteemi entroopia.

Entroopia variatsiooni saab mõõta ka isotermilistes süsteemides (sama temperatuuriga) järgmise võrrandi abil:

 Matemaatiline valem entroopia variatsiooni arvutamiseks

Mille kohta:

midarev = energia pöörduvalt soojusena;
 T = temperatuur.

Kuna entroopia variatsioon on otseselt proportsionaalne temperatuuriga, on madalamatel temperatuuridel desorganisatsioon väiksem ja vastupidi

Teine võimalus entroopia variatsiooni arvutamiseks on selle seostamine kuumusega:

Energia variatsiooni ja entroopia variatsiooni seose matemaatiline valem

Entroopia variatsioon on otseselt proportsionaalne energia varieerumisega ja selle proportsionaalsuse annab temperatuur T.

Lord Kelvini (William Thomson, 1824–1907) sõnul on võimatu ehitada termomasinat, milles kogu allikast pärinev soojus kasutatakse täielikult töös, see tähendab, et selle saagis pole kunagi 100%. Soojuse kujul hajuv energia muundatakse entroopiaks, suurendades süsteemis esinevat häiret.

 Meil on siis, et entroopia suurenemine on väga oluline, sest ilma selleta ei juhtuks midagi, see vastutab nähtuste esinemise eest. See on seotud kreeka keelest pärit sõna “entroopia” tähendusega et, mis tähendab "sisse" ja komistab, mis on „muutus“.


Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia

Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Entroopia"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entropia.htm. Juurdepääs 28. juunil 2021.

Keemilise kineetika harjutused

Keemilise kineetika harjutused

Keemiline kineetika uurib keemiliste reaktsioonide kiirust ja tegureid, mis mõjutavad nende reakt...

read more
Faasiskeem: näited ja lahendatud harjutused

Faasiskeem: näited ja lahendatud harjutused

O Faaside skeem on graafik, mis võimaldab teil määratleda, millises füüsilises olekus aine on iga...

read more
Reaktiivide kontsentratsioon ja reaktsioonikiirus

Reaktiivide kontsentratsioon ja reaktsioonikiirus

Me võime seda märkida alati, kui suurendame ühe või kõigi keemilises reaktsioonis osalevate reakt...

read more