Entropi. Konsep dan perhitungan entropi sistem

Besaran termodinamika disebut entropi, dilambangkan dengan huruf S, berhubungan dengan derajat organisasi suatu sistem. Semakin besar ketidakteraturan dalam sistem, semakin besar entropi.

Misalnya, bayangkan kita memasukkan natrium klorida (NaCl) ke dalam air. Apa yang terjadi adalah disosiasi ionik mereka, melepaskan ion ke dalam air, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

1 NaCl(S) → 1 In+(di sini) + 1 Cl-(di sini)

Perhatikan bahwa 1 mol molekul garam menghasilkan 2 mol ion terdisosiasi. Ion-ion dalam larutan lebih tidak teratur daripada dalam padatan, yang berarti bahwa entropi sistem ini telah meningkat.

NS variasi entropi, S, diukur dengan:

Hubungan antara entropi dan ketidakteraturan suatu sistem

Entropi dan ketidakteraturan suatu sistem berkaitan dengan spontanitas proses fisik. Jika entropi dan ketidakteraturan meningkat, berarti prosesnya spontan. Misalnya, pertimbangkan jatuhnya gelas, ini adalah proses spontan, di mana gangguan sistem meningkat. Proses sebaliknya, yaitu pecahan kaca yang naik dan mendapatkan kembali kaca, tidak terjadi, tidak spontan dan tidak dapat diubah.

Gelas jatuh adalah proses yang tidak dapat diubah

Kasus lain adalah jatuhnya air dari bendungan, yang merupakan proses spontan; dalam hal ini kita dapat menyimpulkan bahwa entropi meningkat. Namun, air yang kembali dengan sendirinya ke puncak bendungan tidak spontan, diperlukan tindakan eksternal, seperti pompa air untuk mencapai hal ini. Dan jika mungkin, entropi akan berkurang.

 Karena itu, dalam setiap proses alami entropi Semesta atau sistem selalu meningkat.

Variasi entropi juga dapat diukur, dalam sistem isotermal (dengan suhu yang sama) dengan persamaan berikut:

 Rumus matematika untuk menghitung variasi entropi

Tentang apa:

Apaputaran = energi reversibel sebagai panas;
 T = suhu.

Karena variasi entropi berbanding lurus dengan suhu, kita memiliki bahwa pada suhu yang lebih rendah, disorganisasi akan berkurang, dan sebaliknya

Cara lain untuk menghitung variasi entropi adalah menghubungkannya dengan panas:

Rumus matematika hubungan antara perubahan energi dan perubahan entropi

Variasi entropi berbanding lurus dengan variasi energi, dan proporsionalitas ini diberikan oleh suhu T.

Menurut Lord Kelvin (William Thomson, 1824-1907), tidak mungkin untuk membangun mesin termal di mana semua panas dari sumber digunakan sepenuhnya dalam pekerjaan, yaitu, hasilnya tidak akan pernah 100%. Energi yang hilang dalam bentuk panas diubah menjadi entropi, meningkatkan ketidakteraturan dalam sistem.

 Kami kemudian bahwa peningkatan entropi sangat penting, karena tanpa itu tidak ada yang akan terjadi, itu bertanggung jawab atas terjadinya fenomena. Ini terkait dengan arti kata “entropi”, yang berasal dari bahasa Yunani en, yang berarti "dalam" dan tersandung, yaitu “perubahan”.


Oleh Jennifer Fogaa
Lulus kimia

Seorang kepala sekolah ditangkap karena dicurigai mencuri daging dari makan siang sekolah.

Direktur sebuah sekolah negeri ditangkap setelah dicurigai mencuri daging dari makan siang sekola...

read more

Twitter meluncurkan fitur untuk mendapatkan uang dalam platform

Minggu ini Twitter meluncurkan fitur "monetisasi" barunya. Alat "Bonus" memungkinkan pembuat kont...

read more
Serangga terbang langka ditemukan di toko Walmart

Serangga terbang langka ditemukan di toko Walmart

Pada tahun 2021, saat melewati walmart dari Arkansas untuk membeli susu dan buku, seorang ilmuwan...

read more