Termodynaaminen suure ns haje, symboloi kirjain s, on sukua järjestelmän organisoitumisaste. Mitä suurempi häiriö järjestelmässä, sitä suurempi on entropia.
Kuvittele esimerkiksi, että laitamme natriumkloridia (NaCl) veteen. Se, mitä tapahtuu, on niiden ioninen dissosiaatio, joka vapauttaa ioneja veteen, kuten alla on esitetty:
1 NaCl(s) → 1 tuumaa+(tässä) + 1 Cl-(tässä)
Huomaa, että 1 mooli suolamolekyylejä tuottaa 2 moolia dissosioituneita ioneja. Liuoksen ionit ovat epäorganisoituneempia kuin kiinteässä aineessa, mikä tarkoittaa, että tämän järjestelmän entropia on kasvanut.
THE entropian vaihtelu, ∆S, mitataan:
Järjestelmän entropia ja epäjärjestys liittyvät fysikaalisten prosessien spontaanisuuteen. Jos entropia ja epäjärjestys lisääntyvät, se tarkoittaa, että prosessi on spontaani. Ajatellaan esimerkiksi lasin putoamista, tämä on spontaani prosessi, jossa järjestelmän häiriö lisääntyy. Päinvastainen prosessi, eli rikkoutuneiden lasinsirpaleiden nouseminen ylös ja lasin talteenotto, ei tapahdu, se ei ole spontaania ja on peruuttamaton.
Toinen tapaus on veden putoaminen padoilta, mikä on spontaani prosessi; tässä tapauksessa voimme päätellä, että entropia kasvaa. Itsestään padon huipulle palaava vesi ei kuitenkaan ole spontaanisti, vaan tähän tarvittaisiin ulkopuolinen toimenpide, kuten vesipumppu. Ja jos se olisi mahdollista, entropia pienenisi.
Siksi, missä tahansa luonnollisessa prosessissa maailmankaikkeuden tai järjestelmän entropia kasvaa aina.
Entropian vaihtelua voidaan mitata myös isotermisissä järjestelmissä (samassa lämpötilassa) seuraavalla yhtälöllä:
Mihin:
mitärev = energia palautuvasti lämpönä;
T = lämpötila.
Koska entropian vaihtelu on suoraan verrannollinen lämpötilaan, meillä on, että alhaisemmissa lämpötiloissa hajoaminen on pienempi ja päinvastoin
Toinen tapa laskea entropian vaihtelu on suhteuttaa se lämpöön:
Entropian vaihtelu on suoraan verrannollinen energian vaihteluun, ja tämän suhteellisuuden antaa lämpötila T.
Lord Kelvinin (William Thomson, 1824-1907) mukaan on mahdotonta rakentaa lämpömoottoria, jossa kaikki lähteestä tuleva lämpö käytetään täysimääräisesti työssä, eli sen tuottoa ei tule koskaan olemaan 100%. Lämmön muodossa hajaantuva energia muuttuu entropiaksi, mikä lisää järjestelmän epäjärjestystä.
Meillä on siis, että entropian kasvu on erittäin tärkeää, koska ilman sitä ei tapahtuisi mitään, se on vastuussa ilmiöiden esiintymisestä. Tämä liittyy kreikan kielestä peräisin olevan sanan "entropia" merkitykseen fi, joka tarkoittaa "sisään" ja kompastuu, joka on "muutos".
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemiasta
