Termodynamická veličina tzv entropia, symbolizovaný písmenom s, súvisí stupeň organizácie systému. Čím väčší je neporiadok v systéme, tým väčšia je entropia.
Predstavme si napríklad, že dáme chlorid sodný (NaCl) do vody. Čo sa stane, je ich iónová disociácia, pri ktorej sa ióny uvoľnia do vody, ako je znázornené nižšie:
1 NaCl(s) → 1 palec+(tu) + 1 Cl-(tu)
Všimnite si, že z 1 mólu molekúl soli vzniknú 2 móly disociovaných iónov. Ióny v roztoku sú viac dezorganizované ako v pevnej látke, čo znamená, že entropia tohto systému sa zvýšila.
THE variácia entropie, ∆S, sa meria:
Entropia a neusporiadanosť systému súvisí so spontánnosťou fyzikálnych procesov. Ak sa entropia a porucha zvýši, znamená to, že proces je spontánny. Uvažujme napríklad o páde pohára, ide o samovoľný proces, pri ktorom sa zvyšuje porucha systému. Opačný proces, to znamená, že rozbité sklenené črepy stúpajú a získavajú sklo, nenastáva, nie je spontánny a je nevratný.
Ďalším prípadom je pád vody z priehrad, čo je samovoľný proces; v tomto prípade môžeme konštatovať, že entropia rastie. Voda, ktorá sa sama vracia na vrch priehrady, však nie je samovoľná, na dosiahnutie tohto cieľa by bolo potrebné vonkajšie opatrenie, napríklad vodné čerpadlo. A ak by to bolo možné, entropia by sa znížila.
preto v každom prírodnom procese sa entropia vesmíru alebo systému vždy zvyšuje.
Zmeny entropie možno merať aj v izotermických systémoch (rovnakej teploty) podľa nasledujúcej rovnice:
Na čom:
čorev = energia vratne ako teplo;
T = teplota.
Keďže zmena entropie je priamo úmerná teplote, máme za to, že pri nižších teplotách bude dezorganizácia menšia a naopak
Ďalším spôsobom, ako vypočítať variáciu entropie, je jej vzťah k teplu:
Zmena entropie je priamo úmerná zmene energie a táto úmernosť je daná teplotou T.
Podľa lorda Kelvina (William Thomson, 1824-1907) nie je možné postaviť tepelný motor, v ktorom by všetko teplo zo zdroja sa naplno využije pri práci, čiže jeho výťažnosť nebude nikdy 100%. Energia, ktorá sa rozptýli vo forme tepla, sa premení na entropiu, čím sa zvýši neporiadok v systéme.
Máme teda, že nárast entropie je veľmi dôležitý, pretože bez neho by sa nič nestalo, je zodpovedné za výskyt javov. Súvisí to s významom slova „entropia“, ktoré pochádza z gréčtiny en, čo znamená „v“ a zakopne, čo je „zmena“.
Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu