Ентропія. Поняття та розрахунок ентропії системи

Викликана термодинамічна величина ентропія, що символізується буквою s, пов’язане з ступінь організації системи. Чим більший розлад в системі, тим більша ентропія.

Наприклад, уявімо, що ми додаємо хлорид натрію (NaCl) у воду. Що відбувається, це їх іонна дисоціація, виділяючи іони у воду, як показано нижче:

1 NaCl(s) → 1 дюйм+(тут) + 1 Кл-(тут)

Зверніть увагу, що 1 моль молекул солі дає 2 молі дисоційованих іонів. Іони в розчині більш дезорганізовані, ніж у твердому, що означає, що ентропія цієї системи зросла.

THE варіація ентропії, ∆S, вимірюється:

Зв'язок між ентропією та розладом системи

Ентропія та розлад системи пов’язані із спонтанністю фізичних процесів. Якщо ентропія та розлад зростають, це означає, що процес відбувається спонтанно. Наприклад, розглянемо падіння склянки, це спонтанний процес, при якому розлад системи посилюється. Протилежний процес, тобто розбиті осколки скла, що піднімаються і відновлюють скло, не відбувається, не відбувається спонтанно і є незворотним.

Падіння склянки - це незворотний процес

Інший випадок - падіння води з дамб, що є спонтанним процесом; в цьому випадку можна зробити висновок, що ентропія зростає. Однак вода, що повертається сама по собі на вершину дамби, не є спонтанною, для цього потрібні будуть зовнішні дії, такі як водяний насос. І якби це було можливо, ентропія зменшилася б.

Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)

 Отже, в будь-якому природному процесі завжди збільшується ентропія Всесвіту або системи.

Зміни ентропії також можна виміряти в ізотермічних системах (з однаковою температурою) за таким рівнянням:

 Математична формула для обчислення варіації ентропії

Про те, що:

щорев = енергія оборотно як тепло;
 Т = температура.

Оскільки варіація ентропії прямо пропорційна температурі, ми маємо, що при більш низьких температурах дезорганізація буде меншою, і навпаки

Інший спосіб обчислення варіації ентропії пов’язує її з теплом:

Математична формула взаємозв'язку між зміною енергії та зміною ентропії

Зміни ентропії прямо пропорційні варіації енергії, і ця пропорційність задається температурою T.

На думку лорда Кельвіна (Вільям Томсон, 1824-1907), неможливо побудувати теплову машину, в якій все тепло від джерела повністю використовується в роботі, тобто його віддача ніколи не буде 100%. Енергія, що розсіюється у вигляді тепла, перетворюється на ентропію, збільшуючи розлад в системі.

 Тоді ми маємо, що збільшення ентропії є дуже важливим, оскільки без цього нічого не сталося б, воно відповідає за виникнення явищ. Це пов'язано зі значенням слова "ентропія", яке походить від грецької en, що означає "в" і спотикається, що є “зміною”.


Дженніфер Фогача
Закінчив хімію

Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:

FOGAÇA, Дженніфер Роша Варгас. «Ентропія»; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entropia.htm. Доступ 28 червня 2021 року.

Зворотний осмос при опрісненні морської води. Зворотний осмос

Зворотний осмос при опрісненні морської води. Зворотний осмос

Осмос - це колігативна властивість, задумана як проходження розчинника через напівпроникні мембр...

read more
Розрахунок константи рівноваги Kc. константа рівноваги

Розрахунок константи рівноваги Kc. константа рівноваги

Оборотні реакції зазвичай починаються з певної кількості реагентів. Коли починається пряма реакці...

read more
Хімічний баланс в Енем

Хімічний баланс в Енем

Питання про хімічні баланси в Енем дуже часто повторюються. З огляду на це, ми створили цей матер...

read more