Entropi. Bir sistemin entropisi kavramı ve hesaplanması

termodinamik nicelik denir entropi, harfle sembolize edilir s, ile ilgilidir bir sistemin organizasyon derecesi. Sistemdeki düzensizlik ne kadar büyükse, entropi de o kadar büyük olur.

Örneğin, suya sodyum klorür (NaCl) koyduğumuzu hayal edin. Olan, aşağıda gösterildiği gibi iyonları suya bırakarak iyonik ayrışmalarıdır:

1 NaCl(ler) → 1 Giriş+(İşte) + 1 Cl-(İşte)

1 mol tuz molekülünün 2 mol ayrışmış iyona yol açtığına dikkat edin. Çözeltideki iyonlar katıdakinden daha düzensizdir, bu da bu sistemin entropisinin arttığı anlamına gelir.

bu entropi değişimi, ∆S, ile ölçülür:

Bir sistemin entropisi ve düzensizliği arasındaki ilişki

Bir sistemin entropisi ve düzensizliği, fiziksel süreçlerin kendiliğindenliği ile ilgilidir. Entropi ve düzensizlik artarsa, sürecin kendiliğinden olduğu anlamına gelir. Örneğin, bir bardağın düşmesini düşünün, bu sistem düzensizliğinin arttığı kendiliğinden bir süreçtir. Bunun tersi işlem, yani kırık cam parçalarının yukarı çıkıp camı geri alması gerçekleşmez, kendiliğinden değildir ve geri döndürülemez.

Bir bardağın düşmesi geri dönüşü olmayan bir süreçtir

Diğer bir durum ise barajlardan suların düşmesidir ki bu kendiliğinden bir süreçtir; bu durumda entropinin arttığı sonucuna varabiliriz. Bununla birlikte, barajın tepesine kendiliğinden dönen su kendiliğinden değildir, bunu gerçekleştirmek için su pompası gibi harici bir harekete ihtiyaç duyulacaktır. Ve mümkün olsaydı, entropi azalırdı.

Şimdi durma... Reklamdan sonra devamı var ;)

 Bu nedenle, herhangi bir doğal süreçte Evrenin veya sistemin entropisi her zaman artar.

Entropinin değişimi, izotermal sistemlerde (aynı sıcaklıktaki) aşağıdaki denklemle de ölçülebilir:

 Entropi varyasyonunu hesaplamak için matematiksel formül

Ne üzerine:

nedevir = ısı olarak tersine çevrilebilir enerji;
 T = sıcaklık.

Entropideki değişim sıcaklıkla doğru orantılı olduğundan, daha düşük sıcaklıklarda düzensizlik daha az olacaktır ve bunun tersi de geçerlidir.

Entropideki değişimi hesaplamanın başka bir yolu da onu ısıyla ilişkilendirmektir:

Enerji değişimi ve entropi değişimi arasındaki ilişkinin matematiksel formülü

Entropideki değişim, enerjideki değişimle doğru orantılıdır ve bu orantı, sıcaklık T ile verilir.

Lord Kelvin'e göre (William Thomson, 1824-1907), içinde ısıl bir makine yapmak imkansızdır. kaynaktan gelen tüm ısı tamamen işte kullanılır, yani verimi asla olmayacaktır. 100%. Isı şeklinde yayılan enerji entropiye dönüşerek sistemdeki düzensizliği artırır.

 O zaman entropideki artışın çok önemli olduğunu anladık, çünkü onsuz hiçbir şey olmazdı, fenomenlerin oluşumundan o sorumludur. Bu, Yunancadan gelen “entropi” kelimesinin anlamıyla ilgilidir. tr"in" anlamına gelir ve tökezler, hangi "değişim".


Jennifer Foğaça tarafından
Kimya mezunu

Bu metne bir okulda veya akademik bir çalışmada atıfta bulunmak ister misiniz? Bak:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Entropi"; Brezilya Okulu. Uygun: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entropia.htm. 28 Haziran 2021'de erişildi.

Hassas ısı: nedir, formül ve egzersizler

Hassas ısı: nedir, formül ve egzersizler

Hassas ısı veya hassas özgül ısı, bir cismin sıcaklığındaki değişimle ilgili fiziksel bir miktard...

read more
Elektroliz Nedir?

Elektroliz Nedir?

Elektroliz bir kendiliğinden olmayan kimyasal reaksiyon Bu, bir elektrik akımının neden olduğu bi...

read more
Oksidasyon: nedir, demir, organik ve örnekler

Oksidasyon: nedir, demir, organik ve örnekler

Oksidasyon, atomların, iyonların veya moleküllerin elektron kaybettiği kimyasal reaksiyondur. Ayr...

read more