Entropija. Pojem in izračun entropije sistema

Termodinamična količina, ki se imenuje entropija, ki ga simbolizira črka s, je povezana z stopnja organiziranosti sistema. Večja kot je motnja v sistemu, večja je entropija.

Predstavljajte si na primer, da v vodo damo natrijev klorid (NaCl). Zgodi se njihova ionska disociacija, ki sprošča ione v vodo, kot je prikazano spodaj:

1 NaCl(s) → 1 in+(tukaj) + 1 Cl-(tukaj)

Upoštevajte, da 1 mol molekul soli povzroči 2 mola disociiranih ionov. Ioni v raztopini so bolj neorganizirani kot v trdnem, kar pomeni, da se je entropija tega sistema povečala.

THE variacija entropije, ∆S, se meri z:

Povezava med entropijo in neurejenostjo sistema

Entropija in neurejenost sistema sta povezana s spontanostjo fizičnih procesov. Če se entropija in motnja povečata, to pomeni, da je proces spontan. Na primer, razmislite o padcu kozarca, to je spontan proces, pri katerem se motnja sistema poveča. Nasproten proces, to je, da se drobci razbitega stekla dvignejo in pridobijo steklo, se ne zgodi, ni spontan in je nepovraten.

Padanje stekla je nepovraten proces

Drug primer je padec vode iz jezov, ki je spontan proces; v tem primeru lahko sklepamo, da se entropija povečuje. Vendar pa voda, ki se sama vrača na vrh jezu, ni spontana, za to bi bilo potrebno zunanje delovanje, kot je vodna črpalka. In če bi bilo mogoče, bi se entropija zmanjšala.

 zato v vsakem naravnem procesu se entropija vesolja ali sistema vedno poveča.

Spreminjanje entropije je mogoče izmeriti tudi v izotermičnih sistemih (enake temperature) z naslednjo enačbo:

 Matematična formula za izračun variacije entropije

Na čem:

kajrev = energija reverzibilno kot toplota;
 T = temperatura.

Ker je variacija entropije neposredno sorazmerna s temperaturo, imamo, da bo pri nižjih temperaturah dezorganizacija manjša in obratno

Drug način za izračun variacije entropije je povezava s toploto:

Matematična formula razmerja med spremembo energije in spremembo entropije

Sprememba entropije je neposredno sorazmerna z variacijo energije, ta sorazmernost pa je podana s temperaturo T.

Po mnenju Lorda Kelvina (William Thomson, 1824-1907) je nemogoče zgraditi termični motor, v katerem vsa toplota iz vira se v celoti porabi pri delu, to pomeni, da njen donos nikoli ne bo 100%. Energija, ki se razprši v obliki toplote, se pretvori v entropijo, kar povečuje motnjo v sistemu.

 Imamo torej, da je povečanje entropije zelo pomembno, saj se brez njega nič ne bi zgodilo, je odgovorno za pojav pojavov. To je povezano s pomenom besede "entropija", ki izvira iz grščine en, kar pomeni "v" in spotakne, kar je »sprememba«.


Avtor: Jennifer Fogaça
Diplomirala iz kemije

Ugotovite, kaj pomeni nositi črn lak za nohte: je to smola?

Možnost okrasitve nohta na različne načine vodi do različnih možnosti okrasje. V tem primeru je č...

read more

Poglobite se v skrivnosti in bližnjice tipke FN

V prostranosti tipkovnice ostane skromna tipka FN uporabnikom pogosto neopažena, saj skriva množi...

read more
Državno opozorilo: Napoved neviht v več regijah

Državno opozorilo: Napoved neviht v več regijah

Prihod pojava El Niño pokvarilo je sezonsko uro v Braziliji in več drugih delih sveta, kar je pri...

read more