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(s) → 1 Giriş+(Burada) + 1 Cl-(Burada)

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.

NS 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.

Düşen cam 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.

 Öyleyse, 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 termik bir motor inşa etmek imkansızdır. kaynaktan gelen tüm ısı tam olarak işte kullanılır, yani verimi asla olmayacaktır. 100%. Isı şeklinde yayılan enerji entropiye dönüşerek sistemdeki düzensizliği artırır.

 O zaman entropideki artışın çok önemli olduğunu anlarız, çünkü o olmadan hiçbir şey olmaz, fenomenlerin oluşumundan o sorumludur. Bu, Yunancadan gelen “entropi” kelimesinin anlamıyla ilgilidir. tr, bu "içinde" anlamına gelir ve tökezler, hangi "değişim".


Jennifer Foğaça tarafından
Kimya mezunu

Tehlikeli Alışkanlık? Boynunu kıran adam felç geçirdi

Annen sana her zaman parmaklarını çıtlatmanın kötü olduğunu söylemişse, haklı olduğu ortaya çıkar...

read more

Hastalıkları gözlerden nasıl tanımlayacağınızı öğrenin ve değişikliklere dikkat edin

“Gözler ruhun anahtarıdır” lafını hep duyarız ama bu söz tamamen yanlış da sayılmaz. Çünkü bazı s...

read more
Çocukların parmak emme alışkanlığı nasıl kırılır?

Çocukların parmak emme alışkanlığı nasıl kırılır?

Küçüklerin de yorgunluk, güvensizlik ve sinirlilik ile baş etme yolları vardır.Küçük yaşam deneyi...

read more