Tiede

Entropia — Ei vain epäjärjestystä

Sana “epäjärjestys” voi auttaa alkuun mutta on epätarkka. Entropia mittaa tilojen lukumäärää ja energian jakautumista. Hyvin järjestäytyneelläkin rakenteella voi olla suuri entropia, jos käytettävissä on paljon mikroskooppisia tiloja.

Ei vain epäjärjestystä

Sana “epäjärjestys” voi auttaa alkuun mutta on epätarkka. Entropia mittaa tilojen lukumäärää ja energian jakautumista. Hyvin järjestäytyneelläkin rakenteella voi olla suuri entropia, jos käytettävissä on paljon mikroskooppisia tiloja.

Termodynaaminen määritelmä

Reversiibelissä lämmönsiirrossa dS=δQ_rev/T. Sama lämpömäärä muuttaa entropiaa enemmän matalassa kuin korkeassa lämpötilassa. Reaalisessa irreversiibelissä prosessissa syntyy lisäksi entropiaa.

Toinen pääsääntö

Eristetylle kokonaisuudelle ΔS_total≥0. Lämpö virtaa spontaanisti kuumasta kylmään, koska tällainen energian jakautuminen vastaa valtavasti suurempaa joukkoa mikrotiloja.

Kaasun laajeneminen

Kun ideaalikaasu saa käyttöönsä suuremman tilavuuden, molekyylien mahdolliset sijainnit lisääntyvät. Vapaassa laajenemisessa entropia voi kasvaa, vaikka Q=0 ja ideaalikaasun sisäinen energia ei muuttuisi.

EntropiaΔS = q_rev/T

Ei vain epäjärjestystä

Sulaminen ja höyrystyminen kasvattavat aineen entropiaa, koska liike- ja järjestäytymismahdollisuudet lisääntyvät. Reversiibelissä faasimuutoksessa ΔS=ΔH_trans/T.

Reversiibelissä lämmönsiirrossa dS=δQ_rev/T. Sama lämpömäärä muuttaa entropiaa enemmän matalassa kuin korkeassa lämpötilassa. Reaalisessa irreversiibelissä prosessissa syntyy lisäksi entropiaa.