თერმოდინამიკური სიდიდე ე.წ ენტროპია, რომელიც სიმბოლოა ასოებით ს, დაკავშირებულია სისტემის ორგანიზების ხარისხი. რაც უფრო დიდია უწესრიგობა სისტემაში, მით მეტია ენტროპია.
მაგალითად, წარმოიდგინეთ, რომ წყალში ჩავასხათ ნატრიუმის ქლორიდი (NaCl). რაც ხდება არის მათი იონური დისოციაცია, იონების გათავისუფლება წყალში, როგორც ეს ნაჩვენებია ქვემოთ:
1 NaCl(s) → 1 ინ+(აქ) + 1 კლ-(აქ)
გაითვალისწინეთ, რომ 1 მოლი მარილის მოლეკულა წარმოშობს 2 მოლ დისოცირებულ იონს. ხსნარში იონები უფრო დეზორგანიზებულია, ვიდრე მყარში, რაც ნიშნავს, რომ ამ სისტემის ენტროპია გაიზარდა.
THE ენტროპიის ცვალებადობა, ∆S, იზომება შემდეგით:
სისტემის ენტროპია და არეულობა დაკავშირებულია ფიზიკური პროცესების სპონტანურობასთან. თუ ენტროპია და არეულობა იზრდება, ეს ნიშნავს, რომ პროცესი სპონტანურია. მაგალითად, განვიხილოთ ჭიქის დაცემა, ეს არის სპონტანური პროცესი, რომლის დროსაც სისტემის არეულობა იზრდება. საპირისპირო პროცესი, ანუ გატეხილი შუშის ნამსხვრევები აწევა და შუშის აღდგენა, არ ხდება, არ არის სპონტანური და შეუქცევადია.
კიდევ ერთი შემთხვევაა კაშხლებიდან წყლის ჩამოვარდნა, რაც სპონტანური პროცესია; ამ შემთხვევაში შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ენტროპია იზრდება. თუმცა, წყალი, რომელიც თავისთავად ბრუნდება კაშხლის თავზე, არ არის სპონტანური, საჭიროა გარე მოქმედება, როგორიცაა წყლის ტუმბო ამის მისაღწევად. და თუ ეს შესაძლებელი იყო, ენტროპია შემცირდებოდა.
ამიტომ, ნებისმიერ ბუნებრივ პროცესში სამყაროს ან სისტემის ენტროპია ყოველთვის იზრდება.
ენტროპიის ცვალებადობა ასევე შეიძლება გაიზომოს იზოთერმულ სისტემებში (იგივე ტემპერატურის) შემდეგი განტოლებით:
რაზე:
რარევ = ენერგია შექცევადად სითბოს სახით;
T = ტემპერატურა.
ვინაიდან ენტროპიის ცვალებადობა ტემპერატურის პირდაპირპროპორციულია, გვაქვს, რომ დაბალ ტემპერატურაზე დეზორგანიზაცია ნაკლები იქნება და პირიქით.
ენტროპიის ცვალებადობის გამოთვლის კიდევ ერთი გზა არის მისი დაკავშირება სითბოსთან:
ენტროპიის ცვალებადობა პირდაპირპროპორციულია ენერგიის ცვალებადობისა და ეს პროპორციულობა მოცემულია T ტემპერატურაზე.
ლორდ კელვინის (William Thomson, 1824-1907) მიხედვით, შეუძლებელია თერმული ძრავის აგება, რომელშიც წყაროდან მთელი სითბო სრულად გამოიყენება სამუშაოში, ანუ მისი მოსავლიანობა არასოდეს იქნება 100%. სითბოს სახით გაფანტული ენერგია გარდაიქმნება ენტროპიად, რაც ზრდის სისტემაში უწესრიგობას.
მაშინ გვაქვს, რომ ენტროპიის ზრდა ძალიან მნიშვნელოვანია, რადგან ამის გარეშე არაფერი მოხდებოდა, ის პასუხისმგებელია ფენომენების წარმოქმნაზე. ეს დაკავშირებულია სიტყვა "ენტროპიის" მნიშვნელობასთან, რომელიც ბერძნულიდან მოდის en, რაც ნიშნავს "ში" და დაბრკოლდება, რაც არის "ცვლილება".
ჯენიფერ ფოგაჩას მიერ
დაამთავრა ქიმიის განხრით