Entropia. Koncepcia a výpočet entropie systému

Volala termodynamická veličina entropia, symbolizované listom s, súvisí stupeň organizácie systému. Čím väčšia je porucha v systéme, tým väčšia je entropia.

Predstavte si napríklad, že do vody dáme chlorid sodný (NaCl). Čo sa stane, je ich iónová disociácia, ktorá uvoľňuje ióny do vody, ako je uvedené nižšie:

1 NaCls → 1 vstup+(tu) + 1 Cl-(tu)

Všimnite si, že z 1 molu molekúl soli vzniknú 2 móly disociovaných iónov. Ióny v roztoku sú viac neorganizované ako v tuhej látke, čo znamená, že entropia tohto systému sa zvýšila.

THE variácia entropie, ∆S, sa meria pomocou:

Vzťah medzi entropiou a poruchou systému

Entropia a porucha systému súvisia so spontánnosťou fyzikálnych procesov. Ak sa entropia a porucha zvýšia, znamená to, že proces je spontánny. Zvážte napríklad pád pohára, jedná sa o spontánny proces, pri ktorom narastá porucha systému. Opačný proces, to znamená, že črepiny z rozbitého skla idú hore a získavajú sklo, nenastane, nie je spontánny a je nezvratný.

Pád pohára je nezvratný proces

Ďalším prípadom je pokles vody z priehrad, čo je spontánny proces; v tomto prípade môžeme konštatovať, že entropia rastie. Voda, ktorá sa sama vracia späť na vrchol priehrady, však nie je spontánna, na dosiahnutie tohto cieľa by bola potrebná vonkajšia činnosť, napríklad vodné čerpadlo. A ak by to bolo možné, entropia by sa znížila.

Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)

 Preto v akomkoľvek prirodzenom procese sa entropia vesmíru alebo systému vždy zvyšuje.

Zmenu entropie je možné merať aj v izotermických systémoch (s rovnakou teplotou) pomocou nasledujúcej rovnice:

 Matematický vzorec na výpočet zmeny entropie

Na čom:

čorev = energia reverzibilná ako teplo;
 T = teplota.

Pretože zmeny v entropii sú priamo úmerné teplote, máme to, že pri nižších teplotách bude dezorganizácia menšia a naopak

Ďalším spôsobom, ako vypočítať variáciu entropie, je súvislosť s teplom:

Matematický vzorec vzťahu medzi variáciou energie a zmenou entropie

Zmeny v entropii sú priamo úmerné zmenám v energii a táto úmernosť je daná teplotou T.

Podľa lorda Kelvina (William Thomson, 1824-1907) je nemožné postaviť termálny stroj, v ktorom všetko teplo zo zdroja sa pri práci využije naplno, to znamená, že jeho výťažok nikdy nebude 100%. Energia, ktorá sa rozptýli vo forme tepla, sa premení na entropiu, čím sa zvýši porucha v systéme.

 Máme teda, že nárast entropie je veľmi dôležitý, pretože bez toho, aby sa nič nestalo, je zodpovedný za výskyt javov. To súvisí s významom slova „entropia“, ktoré pochádza z gréčtiny en, čo znamená „v“ a zakopne, čo je „zmena“.


Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu

Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Entropia“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entropia.htm. Prístup k 28. júnu 2021.

Produkt rozpustnosti (Kps): čo to je, príklady a cvičenia

Produkt rozpustnosti (Kps) je rovnovážna konštanta súvisiaca s rozpustnosťou rozpustenej látky.Tá...

read more
Princíp Le Chatelier

Princíp Le Chatelier

Francúzsky chemik Henri Louis Le Chatelier vytvoril jeden z najznámejších chemických zákonov, kto...

read more
Latentné teplo: čo to je, vzorec a cvičenia

Latentné teplo: čo to je, vzorec a cvičenia

Latentné teplo, tiež nazývané transformačné teplo, je fyzikálna veličina, ktorá označuje množstvo...

read more
instagram viewer