Entropija. Sistemos entropijos samprata ir skaičiavimas

Termodinaminis dydis vadinamas entropija, kurį simbolizuoja raidė s, yra susijęs su sistemos organizavimo laipsnis. Kuo didesnis sistemos sutrikimas, tuo didesnė entropija.

Pavyzdžiui, įsivaizduokite, kad į vandenį įdedame natrio chlorido (NaCl). Kas atsitinka, tai jų joninė atsiribojimas, išleidžiant jonus į vandenį, kaip parodyta žemiau:

1 NaCls → 1 įėjimas+(čia) + 1 Cl-(čia)

Atkreipkite dėmesį, kad 1 molis druskos molekulių sukelia 2 molius disocijuotų jonų. Tirpale esantys jonai yra labiau neorganizuoti nei kietame, o tai reiškia, kad šios sistemos entropija padidėjo.

entropijos kitimas, ∆S, matuojamas pagal:

Ryšys tarp entropijos ir sistemos sutrikimo

Sistemos entropija ir sutrikimas yra susijęs su fizinių procesų spontaniškumu. Jei entropija ir sutrikimas padidėja, tai reiškia, kad procesas yra spontaniškas. Pavyzdžiui, apsvarstykite taurės kritimą, tai yra savaiminis procesas, kurio metu padidėja sistemos sutrikimas. Priešingas procesas, tai yra, suskilusios stiklo šukės kyla į viršų ir atgauna stiklą, nevyksta, nėra savaiminis ir yra negrįžtamas.

Taurės kritimas yra negrįžtamas procesas

Kitas atvejis yra vandens kritimas iš užtvankų, kuris yra savaiminis procesas; šiuo atveju galime daryti išvadą, kad entropija didėja. Tačiau vanduo, pats savaime grįžtantis į užtvankos viršų, nėra savaiminis, tam pasiekti reikėtų išorinių veiksmų, pavyzdžiui, vandens siurblio. Ir jei tai būtų įmanoma, entropija sumažėtų.

Nesustokite dabar... Po reklamos yra daugiau;)

 Todėl, bet kuriame natūraliame procese Visatos ar sistemos entropija visada didėja.

Entropijos kitimą taip pat galima išmatuoti izoterminėse sistemose (tos pačios temperatūros) pagal šią lygtį:

 Matematinė formulė entropijos kitimui apskaičiuoti

Ant ko:

rev = energija grįžtamai kaip šiluma;
 T = temperatūra.

Kadangi entropijos kitimas yra tiesiogiai proporcingas temperatūrai, turime tai, kad esant žemesnei temperatūrai, dezorganizacija bus mažesnė ir atvirkščiai

Kitas būdas apskaičiuoti entropijos kitimą yra susieti jį su šiluma:

Energijos kitimo ir entropijos kitimo ryšio matematinė formulė

Entropijos kitimas yra tiesiogiai proporcingas energijos kitimui, o šį proporcingumą suteikia temperatūra T.

Pasak lordo Kelvino (William Thomson, 1824-1907), neįmanoma pastatyti terminio aparato, kuriame visa šaltinio šiluma yra visiškai naudojama darbe, tai yra, jos išeiga niekada nebus 100%. Šilumos pavidalu išsklaidoma energija virsta entropija, padidindama sistemos sutrikimą.

 Tada mes turime tai, kad entropijos padidėjimas yra labai svarbus, nes be jo nieko neatsitiktų, jis yra atsakingas už reiškinių atsiradimą. Tai susiję su žodžio „entropija“, kilusio iš graikų kalbos, reikšme lt, kuris reiškia „į“ ir suklumpa, o tai yra „pokyčiai“.


Jennifer Fogaça
Baigė chemiją

Ar norėtumėte paminėti šį tekstą mokykloje ar akademiniame darbe? Pažvelk:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Entropija“; Brazilijos mokykla. Yra: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entropia.htm. Žiūrėta 2021 m. Birželio 28 d.

„Gibbs Free Energy“. „Gibbs“ laisvos energijos koncepcija

„Gibbs Free Energy“. „Gibbs“ laisvos energijos koncepcija

Kasdieniniame gyvenime ir laboratorijose vyksta spontaniškos reakcijos ir transformacijos, o kito...

read more
Grafinis cheminių medžiagų balanso tyrimas. Cheminis balansas.

Grafinis cheminių medžiagų balanso tyrimas. Cheminis balansas.

Dinaminė arba cheminė reakcijos pusiausvyra įvyksta, kai pirmyn ir atgal vyksta vienu metu. Šios ...

read more
Druskos tirpalo silpnos rūgšties ir stiprios bazės hidrolizė

Druskos tirpalo silpnos rūgšties ir stiprios bazės hidrolizė

Ruošdami vandeninį NaCN (natrio cianido) tirpalą, pastebime, kad jo pH yra didesnis nei 7, todėl ...

read more