Entropi. Konsept og beregning av entropi av et system

Den termodynamiske mengden som kalles entropi, symbolisert ved bokstaven s, er i slekt med grad av organisering av et system. Jo større uorden i systemet, jo større entropi.

Tenk deg for eksempel at vi legger natriumklorid (NaCl) i vann. Det som skjer er deres ioniske dissosiasjon, og frigjør ioner i vannet, som vist nedenfor:

1 NaCl(s) → 1 inn+(her) + 1 Cl-(her)

Merk at 1 mol saltmolekyler gir 2 mol dissosierte ioner. Ionene i løsningen er mer uorganiserte enn i det faste stoffet, noe som betyr at entropien til dette systemet har økt.

DE entropi variasjon, ∆S, måles ved:

Forholdet mellom entropi og forstyrrelse i et system

Entropi og uorden i et system har å gjøre med spontaniteten til fysiske prosesser. Hvis entropi og uorden øker, betyr det at prosessen er spontan. Tenk for eksempel på et glassfall, dette er en spontan prosess der forstyrrelsen i systemet øker. Den motsatte prosessen, det vil si at glasskårene går opp og gjenoppretter glasset, ikke forekommer, er ikke spontan og er irreversibel.

Fallet av et glass er en irreversibel prosess

Et annet tilfelle er fall av vann fra demninger, som er en spontan prosess; i dette tilfellet kan vi konkludere med at entropi øker. Imidlertid er vannet som går tilbake til toppen av demningen ikke spontant, det vil være nødvendig med en ytre handling, for eksempel en vannpumpe for å oppnå dette. Og hvis det var mulig, ville entropien avta.

Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)

 Derfor, i enhver naturlig prosess øker entropien til universet eller systemet alltid.

Variasjonen av entropi kan også måles i isotermiske systemer (med samme temperatur) ved følgende ligning:

 Matematisk formel for beregning av entropi-variasjon

På hva:

hvarev = energi reversibelt som varme;
 T = temperatur.

Siden variasjonen i entropi er direkte proporsjonal med temperaturen, har vi at ved lavere temperaturer vil desorganiseringen være mindre, og omvendt

En annen måte å beregne variasjonen i entropi på er å relatere den til varme:

Matematisk formel for forholdet mellom energivariasjon og entropivariasjon

Variasjonen i entropi er direkte proporsjonal med variasjonen i energi, og denne proporsjonaliteten er gitt av temperaturen T.

I følge Lord Kelvin (William Thomson, 1824-1907) er det umulig å bygge en termisk maskin der all varmen fra kilden brukes fullt ut i arbeid, det vil si at avkastningen aldri vil være 100%. Energien som blir spredt i form av varme transformeres til entropi, noe som øker uorden i systemet.

 Vi har da at økningen i entropi er veldig viktig, for uten det ville ingenting skje, det er ansvarlig for forekomst av fenomenene. Dette er relatert til betydningen av ordet "entropi", som kommer fra gresk no, som betyr "in" og snubler, som er "endring".


Av Jennifer Fogaça
Uteksamen i kjemi

Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Entropi"; Brasilskolen. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entropia.htm. Tilgang 28. juni 2021.

Reaksjonsrekkefølge. Reaksjonsrekkefølge og hastighetslov

Rekkefølgen av en kjemisk reaksjon er det matematiske forholdet som eksisterer mellom hastigheten...

read more
Reaksjonens temperatur og hastighet. Reaksjonens hastighet

Reaksjonens temperatur og hastighet. Reaksjonens hastighet

Jo høyere temperatur, jo større er reaksjonshastigheten.Dette kan lett sees i mange situasjoner i...

read more
Aktiveringsenergi. Aktiviseringsenergi og aktivert kompleks

Aktiveringsenergi. Aktiviseringsenergi og aktivert kompleks

DE aktiveringsenergi det er den minste energimengde som er nødvendig for at kollisjonen mellom re...

read more