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.

Розрахунок осмотичного тиску. Як розрахувати осмотичний тиск?

Розрахунок осмотичного тиску. Як розрахувати осмотичний тиск?

THE Осмотичний тиск можна коротко визначити як тиск, необхідний для запобігання спонтанному виник...

read more

Автокаталіз. Реакція автокаталізу

Реакції каталізу - це реакції, в яких використовується каталізатор, тобто здатна речовина збільши...

read more
Розпилення солі та корозія металів. Взаємозв'язок між солоним повітрям та корозією

Розпилення солі та корозія металів. Взаємозв'язок між солоним повітрям та корозією

THE корозія що ми проаналізуємо в цьому тексті, стосується процес погіршення стану металів за доп...

read more